基于阴离子囊泡构建促进二氧化碳和水气液传递系统

1.本发明涉及以阴离子囊泡为晶体内核，通过囊泡与钙离子间相互作用促进二氧化碳和水的气液传递从而构建的一种生物法固碳系统。


背景技术：

2.碳中和是指企业通过植树造林、节能减排、微藻固碳等形式，以抵消自身排放的二氧化碳，实现“零排放”。目前已经研发了很多能够固定二氧化碳的方法和系统，如专利cn113663482a公开了一种利于碳中和电解烟气的余热利用及烟气净化方法；专利cn113667698a公开了一种微生物自合成硫化镉半导体及其制备方法和增强固定二氧化碳的方法；专利cn113648975a公开了一种离子液体/天然多孔无机矿物复合材料在捕获co2中的应用方法；专利cn113637589a公开了一种海洋硅藻的人工培育方法和应用，可以稳定的捕获二氧化碳形成有机组分。如上所述的专利，虽然具有捕获二氧化碳能力，但是功能略显单一且使用方法比较复杂，因此在此基础之上，阴离子囊泡通过离子间相互作用可以有效促进二氧化碳水合程度，进而增强二氧化碳的捕获量。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于构建一种基于阴离子囊泡构建促进二氧化碳和水气液传递系统，该体系以阴离子囊泡作为晶核，通过离子间相互作用达到增强二氧化碳固定量的效果。本发明提供了一种促进“碳中和”实现的生物固碳的方法。
4.为了实现上述技术方案，本发明涉及的阴离子囊泡构建促进二氧化碳和水气液传递系统的构建，具体包括以下步骤：
5.(1)将不同配比磷脂用氯仿溶解，置于液相瓶中形成均匀的磷脂膜。
6.(2)将磷脂膜中加入荧光染料、脱氧胆酸和tris-hcl缓冲液，通过挤出法制备囊泡。
7.(3)将挤出的悬浊液中加入适量生物珠振荡一段时间。
8.(4)将生物珠去除后的溶液放置于透析袋中透析。
9.(5)将制备好的囊泡置于氯化钙溶液中，通入二氧化碳气体，得到固定的碳酸钙晶体。
10.本发明涉及的步骤(1)中磷脂为dopc、dops和popc，但不限于这几种。
11.本发明涉及的步骤(2)中荧光染料为羧基荧光素钠和fitc，制备方法是挤出法或超声法，但不限于这几种。
12.本发明涉及的步骤(4)中除了用透析方法也可以通过层析柱层析，但不限于这几种。
13.与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)制备方法简单，使用操作容易，易于大规模生产和保存； (2)制备的固碳材料可吸附大量的二氧化碳气体转化为碳酸钙晶体，提高固碳效率；(3)固碳系统设置精巧，占地面积小；
附图说明：
14.附图1为本发明涉及的实施例1阴离子囊泡固碳示意图；
15.附图2为本发明涉及的实施例1荷载脂质体的碳酸钙前体sem图；
16.附图3为本发明涉及的实施例1脂质体与碳酸钙前体共沉淀的stem图；
17.附图4为本发明涉及的实施例1脂质体诱导碳酸钙液滴形成的各向异性结构；
18.附图5为本发明涉及的实施例1脂质体介导碳酸钙液滴、固体纳米球和纳米棒的形成示意图；
19.发明的具体实施方式
20.下面通过具体实施例和说明书附图对本发明做进一步说明。
21.实施例1：
22.(1)富含羧基/磷酸盐的脂质体的制备
23.将dopc和dops的混合物在玻璃瓶中干燥后，溶解在含有脱氧胆酸盐(荧光染料标记)以及tris-hcl缓冲液中。在室温下，将样品与生物珠搅拌90分钟，继续添加部分生物珠去除洗涤剂(脱氧胆酸盐)。收集富含脂质体的上清液，并保存。
24.(2)脂质体矿化进程研究
25.将一定浓度的脂质体与1.5mm的氯化钙溶液在烧杯中混匀，之后将烧杯置于含有co2/nh3蒸汽环境中，在烧杯底部放置碳涂层的铜栅格或玻璃载玻片以手机沉淀物。采集的样品用超纯水和乙醇简单漂洗，室温下干燥后表征。通过矿化时间或脂质体的浓度调整，分别对碳酸钙前体、脂质体与碳酸钙共沉淀以及脂质体诱导形成的碳酸钙液滴进行了sem和stem表征。
26.实施例2：
27.本实施例与实施例1除步骤(2)中将将氯化钙浓度提高至2mm，其他步骤均相同。
28.实施例3：
29.本实施例与实施例1除步骤(3)中将
30.测试表明实施例2与实施例3制备的凝胶止血敷料除组织因子-脂质体的释放速率与溶胀特性同实施例1 有一定差异之外，其他性能均与实施例1接近。


技术特征：
1.一种基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，具体包括一下步骤：(1)将不同配比磷脂用氯仿溶解，置于液相瓶中形成均匀的磷脂膜。(2)在磷脂膜中加入荧光染料、表面活性剂和tris-hcl缓冲液，通过挤出法制备囊泡。(3)将挤出的悬浊液中加入适量生物珠振荡一段时间。(4)将生物珠去除后的溶液放置于透析袋中透析。(5)将制备好的囊泡置于氯化钙溶液中，通入二氧化碳气体，得到固定的碳酸钙晶体。2.根据权利要求1所述的基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，荧光染料为羧基荧光素钠、异硫氰酸荧光素和罗丹明类，但不仅限于这几种。3.根据权利要求2所述的基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，表面活性剂为脱氧胆酸、吐温和triton，但不仅限于这几种。4.根据权利要求3所述的基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，步骤(1)中磷脂为磷脂酰胆碱(pc)、磷脂酰丝氨酸(ps)、磷脂酰乙醇胺(pe)和甘油磷脂酸(pa)中的一种或多种，但不仅限于这几种。5.根据权利要求4所述的基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，步骤(2)中的缓冲液为tris-hcl或pbs，但不仅限于这两种。6.根据权利要求1-5所述的基于阴离子囊泡构建的促进二氧化碳和水气液传递系统，其特征在于，利用传统矿化晶核理论，基于阴离子囊泡周围富集阳离子，进而加速二氧化碳水合，从而构建的一种促进二氧化碳和水气液传递的系统，可适用于减排的应用环境。

技术总结
本发明公开了一种基于阴离子囊泡为晶体内核，通过囊泡与钙离子之间相互作用促进二氧化碳和水的气液传递从而构建的一种生物固碳系统，包括以下步骤：(1)将不同配比磷脂用氯仿溶解，置于液相瓶中形成均匀的磷脂膜。(2)将磷脂膜中加入荧光染料、脱氧胆酸和Tris-HCl缓冲液，通过挤出法制备囊泡。(3)将挤出的悬浊液中加入适量生物珠振荡一段时间。(4)将生物珠去除后的溶液放置于透析袋中透析。(5)将制备好的囊泡置于氯化钙溶液中，通入二氧化碳气体，得到固定的碳酸钙晶体。其具有制备方法简单，操作容易，易于大规模生产和保存，结合矿化技术，该材料可吸附大量二氧化碳气体，提高固碳效率，可适用于当前固碳减排的应用装置中。可适用于当前固碳减排的应用装置中。可适用于当前固碳减排的应用装置中。


技术研发人员：刘承琨 王小强 石壮 刘畅 刘小丹 黄方
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/6/28