DE10146375A1 - Biocomposite (Biocer) for biosorption of heavy metals comprises an inorganic gel containing immobilized dry-stable cellular products - Google Patents

Biocomposite (Biocer) for biosorption of heavy metals comprises an inorganic gel containing immobilized dry-stable cellular products

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Abstract

A biocomposite material (Biocer) especially for biosorption of heavy metals comprises an inorganic gel containing uniformly distributed dry-stable cellular products. An Independent claim is included for the production of the biocomposite materials via a silica nanosol.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kompositmaterial (Biokompositmaterial, Biocer), das ein anorganisches Gel und darin verteilte biologische Materialien umfasst. Das Kompositmaterial ist als Biofilter in der Umwelttechnik zur Entfernung von Schwermetallionen aus wässrigen Lösungen geeignet. The invention relates to a composite material (biocomposite material, Biocer), which is an inorganic gel and biological dispersed therein Includes materials. The composite material is used as a biofilter in the Environmental technology for the removal of heavy metal ions from aqueous Suitable solutions.

Es ist bekannt, dass derzeit große Anstrengungen unternommen werden, Biomoleküle (Moleküle von biologischen oder natürlich gebildeten Materialien) in anorganischen Matrizen zu immobilisieren, da daraus im Vergleich zu den bislang verwendeten polymeren Matrizen u. a. folgende Vorteile resultieren:

  • - hohe mechanische, thermische und photochemische Stabilität,
  • - hohe Transparenz,
  • - biologische Inertheit (d. h. keine Nahrungsquelle für Mikroorganismen), und
  • - steuerbare Porosität und variabler Immobilisierungsgrad.
It is known that great efforts are currently being made to immobilize biomolecules (molecules of biological or naturally formed materials) in inorganic matrices, since, among other things, the following advantages result from the polymer matrices previously used:
  • - high mechanical, thermal and photochemical stability,
  • - high transparency,
  • - biological inertness (ie not a food source for microorganisms), and
  • - Controllable porosity and variable degree of immobilization.

Solche Biokompositmaterialien bieten zahlreiche neue potenzielle vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten, z. B. zur Herstellung biokompatibler Oberflächen in der Medizintechnik, zur Biokatalyse, Biogenese und für neuartige Wirkstoff-Freisetzungssysteme. Such biocomposite materials offer numerous new potential advantageous applications, e.g. B. for production biocompatible surfaces in medical technology, for biocatalysis, Biogenesis and for novel drug delivery systems.

Neben der Möglichkeit, Biomoleküle oder Bakterienzellen an anorganischen Trägern wie Silicagel, Bentonit u. a. adsorptiv an der Oberfläche zu fixieren, wie es beispielsweise in IN 171047 beschrieben wurde, besteht die Möglichkeit einer direkten Einbettung von Biomolekülen in eine anorganische Matrix durch Nutzung der modernen Sol-Gel-Technik (vgl. C. J. Brinker, G. Scherer, "Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel-Processing", Academic Press Inc., Boston 1990). In addition to being able to attach biomolecules or bacterial cells inorganic carriers such as silica gel, bentonite and the like. a. adsorptive to the Fix surface, such as in IN 171047 there is the possibility of direct embedding of biomolecules in an inorganic matrix by using the modern sol-gel technology (cf. C. J. Brinker, G. Scherer, "Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing ", Academic Press Inc., Boston 1990).

Die Verfahrensweise ist aus dem folgenden Schema (Verfahren zur Bildung eines Biokompositmaterials (BM = Biomolekül)) ersichtlich:


The procedure is shown in the following scheme (procedure for the formation of a biocomposite material (BM = biomolecule)):


Auf diese Weise ist zum Beispiel die vorteilhafte Einbettung von Enzymen oder anderen Proteinen in anorganische Matrizen möglich (siehe z. B. US 5 200 334, US 5 300 564). In jüngster Zeit wurden Versuche unternommen, in ähnlicher Weise Zellgewebe in ein Organosilikon (US 5 693 513) bzw. tierische und antimikrobielle Zellen in ein Gel, hergestellt aus einem Organosilkon, einzukapseln (US 5 739 020). In mehreren Patenten wird zur Einkapselung von Mikroorganismen die Kombination von SiO2-Gelen mit wasserlöslichen Polymeren wie Polyvinylalkohol, Gelatine (US 4 148 689) bzw. Alginaten (US 4 797 358, WO 96/35780) beschrieben. In this way, for example, the advantageous embedding of enzymes or other proteins in inorganic matrices is possible (see, for example, US Pat. No. 5,200,334, US Pat. No. 5,300,564). Attempts have recently been made to encapsulate cell tissue in an organosilicone (US Pat. No. 5,693,513) or animal and antimicrobial cells in a gel produced from an organosilcon in a similar manner (US Pat. No. 5,739,020). For the encapsulation of microorganisms, several patents describe the combination of SiO 2 gels with water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, gelatin (US 4 148 689) or alginates (US 4 797 358, WO 96/35780).

Es ist bekannt, dass eine Reihe von Mikroorganismen sehr effektiv Metallionen reversibel binden, z. B. Uran, Thorium durch Pseudomonas-Stämme (US 4 780 238, GB 2 145 428). Andere Möglichkeiten bestehen in der mikrobiologischen Reduktion der Metallionen zu unlöslichen Metallen (EP 1 016 633, US 6 080 572). Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich z. B. zur Urangewinnung aus Meerwasser (JP 63237779, US 4 263 403). It is known that a number of microorganisms are very effective Reversibly bind metal ions, e.g. B. uranium, thorium Pseudomonas strains (US 4,780,238, GB 2,145,428). Other options exist in the microbiological reduction of the metal ions insoluble metals (EP 1 016 633, US 6 080 572). Applications arise, for. B. for uranium extraction from sea water (JP 63237779, US 4,263,403).

Es ist bisher nicht gelungen, derartige metallbindende Mikroorganismen durch eine poröse Sol-Gel-Matrix wirksam zu immobilisieren. Bei den oben genannten Techniken wurde als Träger SiO2 mit organischen Polymeren kombiniert. Das Problem besteht darin, dass die Mikroorganismen die Einbettung in die reinen Metalloxid-Gele nicht unbeschadet überstehen. Dies hat mindesten zwei Ursachen:

  • a) durch den Trocknungsprozess im anorganischen Gel werden die Mikroorganismen praktisch zerquetscht und als Beschichtungen nach Rissbildung z. T. direkt zerrissen,
  • b) die überlebenden Mikroorganismen verhungern nach kurzer Zeit infolge Nahrungsmittelmangel und werden dabei so deformiert, dass ihr Metallbindungsvermögen stark verringert wird. Das führt dazu, dass die Biofilter-Wirkung von lebenden Mikroorganismen in einer reinen SiO2-Matrix nach kurzer Zeit drastisch sinkt und derartige Biokomposite aufgrund ihrer geringen Lagerstabilität und starken Feuchteabhängigkeit für praktische Anwendungen nicht geeignet sind.
So far, it has not been possible to effectively immobilize such metal-binding microorganisms using a porous sol-gel matrix. In the above-mentioned techniques, SiO 2 was combined with organic polymers as a carrier. The problem is that the microorganisms do not survive being embedded in the pure metal oxide gels without damage. This has at least two causes:
  • a) by the drying process in the inorganic gel, the microorganisms are practically crushed and used as coatings after cracking z. T. directly torn,
  • b) the surviving microorganisms starve after a short time due to lack of food and are deformed in such a way that their metal binding capacity is greatly reduced. This means that the biofilter effect of living microorganisms in a pure SiO 2 matrix drops drastically after a short time and such biocomposites are not suitable for practical applications due to their low storage stability and strong moisture dependence.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kompositmaterial mit Biomolekülen anzugeben, das insbesondere als Filtermaterial zur Entfernung von Schwermetallionen aus wässrigen Lösungen geeignet ist. Das Kompositmaterial soll lager- und trockenstabil sein und eine hohe Biofilterwirkung aufweisen. Es ist auch die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kompositmaterials anzugeben. It is the object of the invention to provide an improved one Specify composite material with biomolecules, especially as filter material for removing heavy metal ions from aqueous solutions suitable is. The composite material should be stable in storage and dry and have a high biofilter effect. It's the job too of the invention, a method for producing such Specify composite material.

Diese Aufgabe wird durch ein Kompositmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1 oder 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This task is accomplished through a composite material and a process its manufacture with the features according to patent claims 1 or 9 solved. Advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.

Die Grundidee der Erfindung besteht insbesondere im Einsatz von Biokomponenten, die zwar ein ähnlich hohes Metallbindungsvermögen wie lebende Mikroorganismen aufweisen, aber viel stabiler gegen mechanische und thermische Einflüsse sowie Trockungseinflüsse sind. Überraschenderweise konnten die Aufgaben erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, dass man zur Herstellung eines Biokompositmaterial, das zur Biosorption von Schwermetallen geeignet ist, trocknungsstabile Zellprodukte, wie z. B. Sporen, Zellwand- Proteine (sog. S-Layers) oder abgetötete Zellen in ein anorganisches Silizium- oder Metalloxidgel nach dem Sol-Gel-Verfahren einbettet. The basic idea of the invention is in particular the use of Biocomponents that have a similarly high metal binding capacity like living microorganisms, but much more stable against mechanical and thermal influences as well as drying influences are. Surprisingly, the tasks according to the invention be solved by making a Biocomposite material that is suitable for the biosorption of heavy metals, drying-stable cell products, such as B. spores, cell wall Proteins (so-called S-layers) or killed cells in one inorganic silicon or metal oxide gel using the sol-gel process embeds.

Ein Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Biokompositmaterial (Biocer), das ein anorganisches Gel und darin homogen verteilte, trocknungsstabile Zellprodukte (z. B. Sporen, Proteinstrukturen, insbesondere Zellwand-Proteine, oder abgetötete Zellen) enthält. Unter den trocknungsstabilen Zellprodukten werden allgemein Substanzen oder Materialien verstanden, die aus biologischen Zellen gewonnen worden sind. Es werden beispielsweise durch Nährstoffentzug oder mechanischen Einfluss aus lebenden Zellen Zellteile abgetrennt oder gebildet, die langzeitstabil haltbar sind. Die Zellprodukte bestehen aus Biomolekülen. One object of the invention is in particular a Biocomposite material (Biocer), which is an inorganic gel and homogeneous therein distributed, drying-stable cell products (e.g. spores, Protein structures, especially cell wall proteins, or killed Cells) contains. Among the drying stable cell products are generally understood substances or materials made from biological cells have been obtained. For example, by Nutrient deprivation or mechanical influence from living cells Cell parts separated or formed that are long-term stable are. The cell products consist of biomolecules.

Den Erfinder ist es erstmalig gelungen, trocknungsstabile Zellprodukte, die vorzugsweise von metallbindenden Mikroorganismen abgeleitet sind, durch eine poröse Sol-Gel-Matrix wirksam zu immobilisieren, so dass sich für die Biokomposite sowohl als Beschichtung von Trägern bzw. als bulk-Produkte (Granulate) neue industrielle Anwendungsmöglichkeiten z. B. als Füllmaterial für Biofilter-Säulen ergeben. The inventor succeeded for the first time in drying-stable Cell products, preferably from metal-binding microorganisms are derived through a porous sol-gel matrix immobilize, so that the biocomposites both as a coating of carriers or as bulk products (granules) new industrial Applications z. B. as filling material for biofilter columns result.

Als anorganisches Gel können Metalloxide von Elementen der II.-V. Haupt- und Nebengruppe des Periodensystems wie SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, B2O3, ZnO, CaO, P2O5 oder deren Gemische verwendet werden, die man durch einen Sol-Gel-Prozess erhält. Durch saure oder alkalische Hydrolyse der entsprechenden Metallalkoxide entsprechend dem oben gezeigten Schema entstehen anorganische Nanosole, die durch Neutralisation, Erwärmung, Fluorid-Zugabe oder Lösungsmittelverdampfung zu lösungsmittelhaltigen Lyogelen geliert und nach Trocknen zu Xerogelen in Form von bulk-Produkten umgewandelt werden können. Durch Beschichtung der Nanosole auf einen beliebigen Träger (z. B. Glas, Papier, Folien, Metall oder Textilien) und anschließende Trocknung können auch dünne transparente Xerogel-Filme erzeugt werden. Metal oxides of elements of II.-V. Main and subgroup of the periodic table such as SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , B 2 O 3 , ZnO, CaO, P 2 O 5 or mixtures thereof, which are obtained by a sol-gel process , Acid or alkaline hydrolysis of the corresponding metal alkoxides according to the scheme shown above results in inorganic nanosols which can be gelled by neutralization, heating, fluoride addition or solvent evaporation to give solvent-containing lyogels and, after drying, can be converted to xerogels in the form of bulk products. Thin transparent xerogel films can also be produced by coating the nanosols on any support (e.g. glass, paper, foils, metal or textiles) and then drying them.

Für die Modifizierung der Sol-Gel-Schichteigenschaften kann der Hydrolyseprozess der Metallalkoxide in Gegenwart zugemischter Alkyl-trialkoxysilane R-Si(OR')3 und/oder Dialkoxysilane R2-Si(OR')2 durchgeführt werden, wodurch modifizierte Metalloxidgele gebildet werden, die bezogen auf 1 Gewichtsanteil Metalloxidgel 0 bis 2 Gewichtsanteile R-SiO3/2 und/oder R2 = SiO enthalten. R ist ein organischer Alkyl- oder Arylrest, der Amino-, Hydroxy-, Epoxy- oder Alkoxygruppen enthalten kann oder durch Halogene substituiert ist. R' ist ein Alkylrest, vorrangig mit 1-4 Kohlenstoffatomen. Durch diese Modifizierung können z. B. die mechanischen Eigenschaften der Komposite gezielt verbessert werden. For the modification of the sol-gel layer properties, the hydrolysis process of the metal alkoxides can be carried out in the presence of mixed alkyl trialkoxysilanes R-Si (OR ') 3 and / or dialkoxysilanes R 2 -Si (OR') 2 , whereby modified metal oxide gels are formed, which contain 0 to 2 parts by weight of R-SiO 3/2 and / or R 2 = SiO based on 1 part by weight of metal oxide gel. R is an organic alkyl or aryl radical which may contain amino, hydroxyl, epoxy or alkoxy groups or is substituted by halogens. R 'is an alkyl radical, primarily with 1-4 carbon atoms. With this modification, e.g. B. the mechanical properties of the composites can be specifically improved.

Für die Einbettung der Biokomponente in die anorganische Gelmatrix ist es vorteilhaft, aus den Nanosolen den Alkohol zu entfernen, der einerseits als Lösungsmittel zur Homogenisierung des Hydrolysegemisches (Alkoxysilane sind wasserunlöslich), andererseits als Hydrolyseprodukt vorhanden ist. Das kann man durch Verdampfung des Alkohols unter adäquater Wasserzugabe bei 20°C durch Durchleiten eines inerten Gasstromes erreichen. For embedding the biocomponent in the inorganic gel matrix it is advantageous to remove the alcohol from the nanosols, which on the one hand as a solvent for homogenizing the Hydrolysis mixture (alkoxysilanes are water-insoluble), on the other hand as Hydrolysis product is present. You can do this by evaporating the Alcohol with adequate water at 20 ° C by passing through of an inert gas stream.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Biokompositmaterials, das zur Biosorption von Schwermetallionen geeignet ist, werden als trocknungsstabile Zellprodukte vorzugsweise Sporen, Zellwand- Proteine (sog. S-Layers) oder abgetötete Zellen verwendet. Diese werden aus lebenden Mikroorganismen hergestellt, die aus einer schwermetallhaltigen Umgebung isoliert und kultiviert wurden. Als besonders geeignet erwiesen sich hierfür lebende Bacillus sphaericus JG-A12 Zellen, die aus Abwässern eines Uranbergwerkes (Grube Haberland/Johanngeorgenstadt/Deutschland) isoliert und kultiviert wurden. Die lebenden Zellen können leicht in lager- und trockenstabile Zellprodukte überführt werden:

  • 1. in Sporen durch verringertes Nahrungsangebot und Zusatz von Mangan-Salzen,
  • 2. in S-Layer, d. h. in isolierte Zellwandproteine, die in den Zellhüllen für das Metallbindungsvermögen verantwortlich sind, durch mechanische Zerstörung der Zellwände und enzymatische Reinigung nach Engelhardt et al., J. Bacteriol. 168 (1): 309 (1986),
  • 3. in abgetötete Zellen durch Zusatz von Zellgiften wie Natriumazid.
For the production of the biocomposite material according to the invention, which is suitable for the biosorption of heavy metal ions, preferably spores, cell wall proteins (so-called S-layers) or killed cells are used as drying-stable cell products. These are made from living microorganisms that have been isolated and cultivated from an environment containing heavy metals. Living Bacillus sphaericus JG-A12 cells, which were isolated and cultured from waste water from a uranium mine (Grube Haberland / Johanngeorgenstadt / Germany), proved to be particularly suitable for this. The living cells can be easily converted into storage and dry stable cell products:
  • 1. in spores due to reduced food supply and the addition of manganese salts,
  • 2. in S-layer, ie in isolated cell wall proteins, which are responsible for the metal binding capacity in the cell shells, by mechanical destruction of the cell walls and enzymatic cleaning according to Engelhardt et al., J. Bacteriol. 168 (1): 309 (1986),
  • 3. in killed cells by adding cell poisons such as sodium azide.

Die genannten unterschiedlichen Biokomponenten werden als wässrige Suspension mit wässrigen Nanosolen gemischt und entweder auf Trägern beschichtet oder durch Neutralisation geliert, getrocknet und gemahlen. Der Anteil der trocknungsstabilen Zellprodukte kann 0.1-50 Gew.-% bezogen auf das trockene Biokomposit betragen. The different biocomponents mentioned are called aqueous Suspension mixed with aqueous nanosols and either on Coated or gelled by neutralization, dried and ground. The proportion of cell products stable to drying can 0.1-50% by weight based on the dry biocomposite.

Zur Erhöhung der Porosität und damit verbesserten Reaktivität gegenüber Schwermetallionen können dem Nanosol wasserlösliche Zusätze wie organische Salze, Polyole, Polycarbonsäuren, Harnstoff- Derivate oder Kohlenhydrate zugesetzt werden. To increase the porosity and thus improve reactivity compared to heavy metal ions, the nanosol can be water-soluble Additives such as organic salts, polyols, polycarboxylic acids, urea Derivatives or carbohydrates can be added.

Die genannten Zusätze werden bei der Anwendung der Biokomposite in wässrigen Lösungen allmählich ausgewaschen und erhöhen durch die damit zusätzlich geschaffenen Poren die Zugänglichkeit der Schwermetallionen zur immobilisierten Biokomponente. Der Anteil der Zusätze kann 5-50 Gew.-% bezogen auf das trockene Biokomposit betragen. The additives mentioned are in the application of the biocomposites in aqueous solutions gradually washed out and increase by the thus additionally created pores the accessibility of the Heavy metal ions for the immobilized biocomponent. The share of Additives can be 5-50% by weight based on the dry biocomposite be.

Das Verfahren zur Herstellung eines Biokompositmaterials ist somit durch folgende Schritte gekennzeichnet, vgl. o. a. Schema:

  • 1. Herstellung von alkoholischen SiO2-Nanosolen durch saure oder alkalische Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen, ggf. modifiziert durch Cohydrolyse mit Metallalkoholaten oder -halogeniden, Tri- oder Dialkoxysilanen,
  • 2. ggf. Substitution des flüchtigen Alkohols durch Wasser im Nanosol durch Durchleiten eines inerten Gasstromes bei Temperaturen unter 20°C,
  • 3. homogenes Mischen des rein wässrigen anorganischen Nanosols mit einer wässrigen Dispersion der trocknungsstabilen Zellprodukte,
  • 4. Gelbildung durch Neutralisation, Erwärmen oder Fluorid-Zugabe und anschließende Zerkleinerung und Gefriertrocknung bzw. Luftrocknung des Gels.
The process for producing a biocomposite material is thus characterized by the following steps, cf. above scheme:
  • 1. Production of alcoholic SiO 2 nanosols by acidic or alkaline hydrolysis of tetraalkoxysilanes, optionally modified by cohydrolysis with metal alcoholates or halides, tri- or dialkoxysilanes,
  • 2. if necessary, substitution of the volatile alcohol by water in the nanosol by passing an inert gas stream at temperatures below 20 ° C.,
  • 3. homogeneous mixing of the purely aqueous inorganic nanosol with an aqueous dispersion of the drying-stable cell products,
  • 4. Gel formation by neutralization, heating or fluoride addition and subsequent comminution and freeze drying or air drying of the gel.

Zur Herstellung eines schichtförmigen Biokompositmaterials erfolgt nach dem homogenen Mischen des rein wässrigen anorganischen Nanosols mit einer wässrigen Dispersion der trocknungsstabilen Zellprodukte die Beschichtung einer Materialoberfläche, z. B. durch Tauchen, Sprühen, Begießen. Anschließend wird der gebildete Kompositfilm an der Luft oder bei moderaten Temperaturen getrocknet. To produce a layered biocomposite material after the homogeneous mixing of the purely aqueous inorganic Nanosols with an aqueous dispersion of the drying-stable Cell products coating a material surface, e.g. B. by Diving, spraying, watering. Then the educated Composite film dried in the air or at moderate temperatures.

Das Verfahren liefert Biokompositmaterialien, die zur Biosorption von Schwermetallen geeignet sind und gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile aufweisen:

  • - hohes Biosorptionsvermögen gegenüber Schwermetallionen wie Uran, Kupfer (vgl. Beispiele),
  • - beliebig lange Lagerung der Biokomposite bei unterschiedlichen Trocknungsbedingungen und Luftfeuchten ohne Verlust der Bioaktivität,
  • - Gewährleistung einer hohen Reversibilität der Metalladsorption, da die Metallionen durch Waschen mit 0.5 M Citronensäure vollständig vom Biocer entfernt werden können,
  • - vielfältige Applikationsmöglichkeiten in Form von bulk-Produkt mit einstellbarer Korngröße sowie als gut haftende Beschichtung mit einstellbarer Schichtdicke.
The process provides biocomposite materials that are suitable for the biosorption of heavy metals and have the following advantages over the prior art:
  • - high biosorption capacity against heavy metal ions such as uranium, copper (see examples),
  • - Storage of the biocomposites for as long as required under different drying conditions and air humidity without loss of bioactivity,
  • - Ensuring a high reversibility of the metal adsorption, since the metal ions can be completely removed from the biocer by washing with 0.5 M citric acid,
  • - Various application options in the form of bulk product with adjustable grain size and as a well-adhering coating with adjustable layer thickness.

Das erfindungsgemäße Biokompositmaterial kann darum z. B. vorteilhaft als Biofilter in der Umwelttechnik zur Entfernung von Schwermetallionen aus wässrigen Lösungen genutzt werden. The biocomposite material according to the invention can therefore, for. B. advantageous as a biofilter in environmental technology for the removal of Heavy metal ions from aqueous solutions can be used.

Die Erfindung besitzt insbesondere die folgenden Vorteile. Es ist möglich, die Sol-Gel-Immobilisierung von Zellprodukten zur Herstellung von Biofiltern zu nutzen, die z. B. der Entfernung von Schwermetallionen aus natürlichen Wässern bzw. Industrieabwässern dienen. Im Unterschied zur Einbettung lebender Zellen ist die Kompositbildung mit Zellprodukten technologisch einfacher handhabbar. Die Zellprodukte können gezielt und reproduzierbar bereitgestellt und wie eine chemische Substanz verwendet werden. Die Filterwirkung des Kompositmaterials wird dadurch reproduzierbar einstellbar. Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei Verwendung von Sporen im Kompositmaterial, da Sporen, die beispielsweise aus Bakterien gebildet sind, einerseits im trockenen Zustand extrem langlebig und andererseits durch Feuchtezufuhr wieder reaktivierbar sind. Ein Filter mit dem erfindungsgemäßen Kompositmaterial ermöglicht somit eine selbstständige Aktivierung der Filterfunktion bei Beginn der Benutzung. The invention has the following advantages in particular. It is possible to use the sol-gel immobilization of cell products Production of biofilters to use, for. B. the removal of Heavy metal ions from natural water or industrial waste water serve. In contrast to the embedding of living cells Composite formation with cell products technologically easier to handle. The cell products can be made available in a targeted and reproducible manner and how to use a chemical substance. The This makes the filter effect of the composite material reproducible adjustable. A particular advantage arises when using spores in the composite material, because spores, for example from bacteria are formed, on the one hand extremely durable in the dry state and on the other hand can be reactivated by adding moisture. A filter with the composite material according to the invention enables thus an independent activation of the filter function Start of use.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung der beigefügten Ausführungsbeispiele und Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen: Further details and advantages of the invention will become apparent from the Description of the accompanying embodiments and drawings seen. Show it:

Fig. 1 eine Illustration der Metallbindungskapazität eines erfindungsgemäßen Kompositmaterials gegenüber Uran und Kupfer (100% entsprechen 2 mg Kupfer oder 7,5 mg Uran), und Fig. 1 is an illustration of the metal binding capacity of a composite material according to the invention compared with uranium and copper (100% corresponds to 2 mg of copper or 7.5 mg uranium), and

Fig. 2 eine Illustration der Erhöhung der Reaktivität eines erfindungsgemäßen Kompositmaterials durch Gefriertrocknung des Biokomposites bzw. durch Zusatz von Sorbitol. Fig. 2 is an illustration of the increase in the reactivity of a composite material according to the invention by freeze-drying of the Biokomposites or by the addition of sorbitol.

Ausführungsbeispieleembodiments Herstellung des sauren wässrigen Nanosols BPreparation of the acidic aqueous nanosol B

100 ml Tetraethoxysilan, 400 ml Ethanol und 200 ml 0.01 M Salzsäure werden 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Es entsteht das saure Nanosol A (ca. 4.2% SiO2 in 70% Ethanol). 100 ml of tetraethoxysilane, 400 ml of ethanol and 200 ml of 0.01 M hydrochloric acid are stirred at room temperature for 20 h. The acidic Nanosol A (approx. 4.2% SiO 2 in 70% ethanol) is formed.

Zu 600 ml des so erhaltenen alkoholhaltigen Nanosols A werden unter Durchleiten eines starken Luftstromes 450 ml Wasser sukzessive zugesetzt und der Luftstrom solange durchgeleitet, bis ein Endvolumen von 600 ml erreicht ist. Man erhält ein bei Lagerung unter 5°C mehrere Tage stabiles rein wässriges SiO2-Nanosol B (Feststoffgehalt ca. 4.2 SiO2% in Wasser, pH = 3-4, mittl. Teilchendurchmesser ca. 6 nm). 450 ml of water are successively added to 600 ml of the alcohol-containing nanosol A thus obtained, while passing a strong air stream, and the air stream is passed through until a final volume of 600 ml is reached. A purely aqueous SiO 2 nanosol B (solid content approx. 4.2 SiO 2 % in water, pH = 3-4, average particle diameter approx. 6 nm) is obtained which is stable for several days when stored below 5 ° C.

Herstellung der BiokompositeProduction of biocomposites

Wässrige Suspensionen von Sporen, S-Layer und abgetöteten Zellen von Bacillus sphaericus JG-A12, isoliert und kultiviert aus Uranbergwerksabwässer, werden in unterschiedlichen Konzentrationen mit dem Nanosol B unter mechanischen Rühren gemischt und nach Neutralisation mit 0.1 n Natronlauge durch Tauchbeschichtung (Ziehgeschwindigkeit 30 cm/min) Beschichtungen auf Glas hergestellt. Zur Herstellung von bulk-Produkten wird nach Gelierung des Sols das gebildete wässrige Gel 3 Tage bei 4°C gelagert, anschließend zerkleinert, gefriergetrocknet bzw. bei Raumtemperatur bis zur Gewichtskonstanz an der Luft getrocknet und klassiert auf eine Teilchengröße von 355-500 µm. Aqueous suspensions of spores, S-layer and killed cells from Bacillus sphaericus JG-A12, isolated and cultured from Uranium mine wastewater is used in different concentrations the Nanosol B mixed with mechanical stirring and after Neutralization with 0.1 n sodium hydroxide solution by dip coating (Drawing speed 30 cm / min) Coatings made on glass. to Manufacture of bulk products is done after the sol has gelled formed aqueous gel stored at 4 ° C for 3 days, then crushed, freeze-dried or at room temperature until Weight constant air-dried and classified to one Particle size of 355-500 µm.

Biosorption der Schwermetallionen Uran und KupferBiosorption of the heavy metal ions uranium and copper

Die Untersuchungen wurden durchgeführt mit 200 mg der gesiebten Biokomposite, die folgende Konzentrationen enthalten:

  • a) 17.23 mg (2.8 × 1010) Sporen
  • b) 36.4 mg S-layers
  • c) 36.4 mg (2.6 × 1010) abgetötete B. sphaericus Zellen.
The investigations were carried out with 200 mg of the screened biocomposites, which contain the following concentrations:
  • a) 17.23 mg (2.8 × 10 10 ) spores
  • b) 36.4 mg S-layers
  • c) 36.4 mg (2.6 × 10 10 ) killed B. sphaericus cells.

Zur Bestimmung der Metallbindungskapazität wurden die Biokomposite mit 35 ml einer Lösung 0.9% NaClO4, pH 4.5 mit 9 × 10-4 M UO2(NO3)2 × 6 H2O bzw. CuCl2 bei 30°C für 48 h. geschüttelt. Die verbleibende Metallionen-Konzentration in der Lösung wurde durch ICP-MS (Inductive coupled plasma mass spectroscopy) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. To determine the metal binding capacity, the biocomposites were treated with 35 ml of a solution 0.9% NaClO 4 , pH 4.5 with 9 × 10 -4 M UO 2 (NO 3 ) 2 × 6 H 2 O or CuCl 2 at 30 ° C. for 48 h. shaken. The remaining metal ion concentration in the solution was determined by ICP-MS (Inductive coupled plasma mass spectroscopy). The results are shown in Fig. 1.

Man erkennt:

  • 1. Zell-Komposite besitzen die höchste Metallbindungskapazität.
  • 2. Die Bindungskapazität für Uran ist verglichen mit Kupfer beträchtlich größer, da aufgrund der natürlichen Herkunft der Biokomponenten deren spezifische Proteinstruktur vorrangig auf die Uran-Biosorption ausgerichtet ist.
  • 3. Die Biosorption wird durch die Erhöhung der Porosität der Matrix, z. B. durch Gefriertrocknung oder Zusatz von 20 Gew.-% Sorbitol (bezogen auf Oxidmatrix) beträchtlich beschleunigt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
One recognises:
  • 1. Cell composites have the highest metal binding capacity.
  • 2. The binding capacity for uranium is considerably greater than that of copper, because due to the natural origin of the biocomponents, their specific protein structure is primarily geared towards uranium biosorption.
  • 3. The biosorption is increased by increasing the porosity of the matrix, e.g. B. accelerated considerably by freeze drying or addition of 20 wt .-% sorbitol (based on oxide matrix), as can be seen from Fig. 2.

Claims (14)

1. Biokompositmaterial, insbesondere zur Biosorption von Schwermetallen, das ein anorganisches Gel und darin homogen verteilte, trocknungsstabile Zellprodukte enthält. 1. Biocomposite material, in particular for the biosorption of Heavy metals, which an inorganic gel and homogeneously distributed therein, contains dry cell products. 2. Biokompositmaterial gemäß Anspruch 1, bei dem das anorganische Gel Oxide von Elementen der II.-V. Haupt- und Nebengruppe des Periodensystems oder deren Gemische enthält. 2. Biocomposite material according to claim 1, wherein the inorganic Gel oxides from elements of II.-V. Main and sub group of the Periodic table or mixtures thereof. 3. Biokompositmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das anorganische Gel durch Hydrolyseprodukte von Trialkoxysilanen und/oder Dialkoxysilanen modifiziert ist. 3. Biocomposite material according to claim 1 or 2, in which the inorganic gel by hydrolysis products of trialkoxysilanes and / or Dialkoxysilanes is modified. 4. Biokompositmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die trocknungsstabilen Zellprodukte Sporen, Zellwand-Proteine und/oder abgetötete Zellen umfassen. 4. Biocomposite material according to one of claims 1 to 3, in which the dry stable cell products spores, cell wall proteins and / or comprise killed cells. 5. Biokompositmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die trocknungsstabilen Zellprodukte aus lebenden Zellen gebildet sind, die aus einer schwermetallhaltigen Umgebung isoliert und kultiviert werden. 5. Biocomposite material according to one of claims 1 to 4, in which the dry stable cell products from living cells are formed, which are isolated from an environment containing heavy metals and be cultivated. 6. Biokompositmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Anteil der trocknungsstabile Zellprodukte 0.1-50 Gew.-% bezogen auf das trockene Biokomposit beträgt. 6. Biocomposite material according to one of claims 1 to 5, in which the proportion of cell products stable to drying 0.1-50% by weight based on the dry biocomposite. 7. Biokompositmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das zur Erhöhung der Porosität und Reaktivität gegenüber Schwermetallionen wasserlösliche Zusätze, insbesondere organische Salze, Polyole, Polycarbonsäuren, Harnstoff-Derivate oder Kohlenhydrate, enthält. 7. Biocomposite material according to one of claims 1 to 6, which for Increase in porosity and reactivity towards Heavy metal ions water-soluble additives, especially organic salts, Polyols, polycarboxylic acids, urea derivatives or carbohydrates, contains. 8. Biokompositmaterial gemäß Anspruch 7, bei dem der Anteil der Zusätze 5-50 Gew.-% bezogen auf das trockene Biokomposit beträgt. 8. Biocomposite material according to claim 7, in which the proportion of Additions 5-50 wt .-% based on the dry biocomposite is. 9. Verfahren zur Herstellung eines Biokompositmaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den folgenden Schritten: 1. Herstellung eines alkoholischen SiO2-Nanosols durch saure oder alkalische Hydrolyse von Tetraalkoxysilanen, 2. Substitution des Alkohols durch Wasser im Nanosol, 3. homogenes Mischen des rein wässrigen anorganischen Nanosols mit einer wässrigen Dispersion der trocknungsstabilen Zellprodukte, und 4. Gelbildung durch Schichtbildung, Neutralisation, Erwärmen und/oder Fluorid-Zugabe. 9. A method for producing a biocomposite material according to one of claims 1 to 8, comprising the following steps: 1. Production of an alcoholic SiO 2 nanosol by acidic or alkaline hydrolysis of tetraalkoxysilanes, 2. substitution of the alcohol by water in the nanosol, 3. homogeneous mixing of the purely aqueous inorganic nanosol with an aqueous dispersion of the drying-stable cell products, and 4. Gel formation through layer formation, neutralization, heating and / or fluoride addition. 10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem bei Schritt (1) das SiO2- Nanosol durch Cohydrolyse mit Metallalkoholaten oder -halogeniden, Tri- oder Dialkoxysilanen, modifiziert wird. 10. The method according to claim 9, in which in step (1) the SiO 2 nanosol is modified by cohydrolysis with metal alcoholates or halides, tri- or dialkoxysilanes. 11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem bei Schritt (2) die Substitution des Alkohols durch Wasser im Nanosol durch Durchleiten eines inerten Gasstromes bei Temperaturen unter 20°C erfolgt. 11. The method according to any one of claims 9 or 10, in which Step (2) the substitution of the alcohol by water in the Nanosol by passing an inert gas stream at temperatures below 20 ° C. 12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem bei Schritt (4) eine Beschichtung einer Materialoberfläche, insbesondere durch Tauchen, Sprühen oder Begießen, und eine Trocknung des gebildeten Kompositfilmes erfolgen. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, in which Step (4) a coating of a material surface, especially by dipping, spraying or watering, and a Drying the composite film formed. 13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem nach Schritt (4) eine Zerkleinerung, eine Gefriertrocknung und/oder eine Lufttrocknung des Gels erfolgt. 13. The method according to any one of claims 9 to 12, in which after Step (4) comminution, freeze drying and / or the gel is air dried. 14. Verwendung eines Biokompositmaterlals gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 als Biofilter in der Umwelttechnik zur Entfernung von Schwermetallionen aus wässrigen Lösungen. 14. Use of a biocomposite material according to one of the Claims 1 to 8 as a biofilter in environmental technology for removal of heavy metal ions from aqueous solutions.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006081932A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Kallies Feinchemie Ag Sebnitz Heavy metal decontamination by hybrid biofilters
DE102008030035A1 (en) 2008-06-18 2010-02-04 Technische Universität Dresden Stimulation of piezoelectric, pyroelectric or ferroelectric crystals forming electrical dipoles, to catalyze chemical surface reactions
DE102009015413A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 B.P.S. Engineering Gesellschaft für Umwelt und Automatisierungstechnik mbH Adsorbent to remove heavy metals from contaminated water, comprises mesoporous material with homogeneous distribution containing metal oxides and high-molecular cationic polymers, which contain quaternary ammonium and/or phosphonium groups
DE102011006753B3 (en) * 2011-04-05 2012-05-24 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. Use of a biocomposite material comprising surface layer proteins and metal oxide and/or metal carbonate nanoparticles, for removing arsenic from water
CN111717954A (en) * 2020-07-06 2020-09-29 广西夏阳环保科技有限公司 Heavy metal wastewater treating agent and treating method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207197B4 (en) 2013-04-22 2019-05-02 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. Process for the separation of heavy metals, use of the process and use of a system for the purification of heavy metals contaminated waters or for the detection of heavy metals in waters

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084389A (en) * 1989-08-01 1992-01-28 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Energy, Mines And Resources Canada Bioadsorption composition and process for production thereof
DE19520906A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-12 Feinchemie Gmbh Sebnitz Modified material from renewable raw materials
DE19811900C2 (en) * 1998-03-18 2003-12-11 Kallies Feinchemie Ag Biocompatible composite material, process for its production and its use

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006081932A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Kallies Feinchemie Ag Sebnitz Heavy metal decontamination by hybrid biofilters
DE102008030035A1 (en) 2008-06-18 2010-02-04 Technische Universität Dresden Stimulation of piezoelectric, pyroelectric or ferroelectric crystals forming electrical dipoles, to catalyze chemical surface reactions
DE102009015413A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 B.P.S. Engineering Gesellschaft für Umwelt und Automatisierungstechnik mbH Adsorbent to remove heavy metals from contaminated water, comprises mesoporous material with homogeneous distribution containing metal oxides and high-molecular cationic polymers, which contain quaternary ammonium and/or phosphonium groups
DE102011006753B3 (en) * 2011-04-05 2012-05-24 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. Use of a biocomposite material comprising surface layer proteins and metal oxide and/or metal carbonate nanoparticles, for removing arsenic from water
WO2012175080A3 (en) * 2011-04-05 2013-05-23 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. Use of a biocomposite material for removing arsenic contaminants from water, and method therefor
CN111717954A (en) * 2020-07-06 2020-09-29 广西夏阳环保科技有限公司 Heavy metal wastewater treating agent and treating method thereof

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