무기나노입자-미생물 복합체의 제조 및 이를 이용한 암모니아 생산방법
Method for Preparing Inorganic Nanomaterial and Microorganism Hybrid and Producing Ammonia Thereof
특허 요약
본 발명은 무기나노입자-미생물 복합체를 이용한 암모니아 생산방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기나노입자-미생물 복합체 내 양자점의 코어 크기 및 쉘 두께를 조절하여 암모니아 생산량을 증가시킨 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 보다 친환경적인 방법으로 암모니아 생산이 가능하면서도, 암모니아 생산량도 증가시킬 수 있으므로, 미래 에너지 자원으로서 무한한 잠재력을 가진 암모니아 생산을 위해 종래 기술에 대한 경쟁력 있는 대안이 될 수 있을 것이다.
청구항
번호청구항
1

다음 단계를 포함하는 암모니아 생산방법:(a) 친수성 리간드가 도입되어 있는 무기나노입자 양자점을 함유하는 배지에서 질소고정효소를 내재적으로 발현하거나 질소고정효소가 외부에서 도입되어 있는 미생물을 배양하여 무기나노입자-미생물 복합체를 생성시키는 단계;(b) 상기 무기나노입자-미생물 복합체에 빛을 조사하여 암모니아를 생성시키는 단계; 및(c) 상기 생성된 암모니아를 회수하는 단계;여기서, 상기 무기나노입자 양자점은 인화 인듐 코어/셀레늄화 아연 쉘(InP/ZnSe)을 포함하며, 코어는 직경 2.5 nm이고, 쉘의 두께는 1.3 내지 2 nm인 것을 특징으로 함.

2

제1항에 있어서, 상기 친수성 리간드는 머캅토프로피온산(mercaptopropionic acid, MPA), L-글루타치온(L-glutathione, GSH), 머캅토아세트산(mercaptoacetic acid), 머캅토부탄산(mercaptobutanoic acid), 머캅토펜탄산(mercaptopentanoic acid), 머캅토헥사노산(mercaptohexanoic acid), 머캅토펜탄산(mercaptoheptanoic acid), 머캅토옥탄산(mercaptooctanoic acid), 머캅토노난산(mercaptononanoic acid), 머캅토데칸산(mercaptodecanoic acid), 머캅토운데칸산(mercaptoundecanoic acid), 머캅토도데칸산(mercaptododecanoic acid) 및 L-시스테인(L-cysteine)으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 암모니아 생산방법.

3

제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 양자점은 20 내지 100 nM의 농도로 배지에 함유되는 것을 특징으로 하는 암모니아 생산방법.

4

제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 빛은 1시간 내지 12시간 조사되는 것을 특징으로 하는 암모니아 생산방법.

5

제1항에 있어서, 상기 쉘은 4 내지 6-monolayer인 것을 특징으로 하는 암모니아 생산방법.

6

제1항에 있어서, 상기 미생물은 클로스트리디움 sp.(Clostridium sp.), 클레브시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae), 페니바실러스 폴리믹사(Paenibacillus polymyxa), 바실러스 마세간스(Bacillus macerans), 에세리치아 인터메디아(Escherichia intermedia), 아조토박터 아질러스(Azotobacter agilis), 아조토박터 아르메니아쿠스(Azotobacter armeniacus), 아조토박터 베이제린키(Azotobacter beijerinckii), 아조토박터 크루코쿰(Azotobacter chroococcum), 아조토박터 니그리카스(Azotobacter nigricans), 아조토박터 파스팔리(Azotobacter paspali), 아조토박터 살리네스트리스(Azotobacter salinestris), 아조토박터 트로피칼리스(Azotobacter tropicalis), 아조토박터 비넬란디(Azotobacter vinelandii), 리지비움 sp.(Rhizibium sp.), 아크로모박터(Achromobacter), 아조리조비움(Azorhizobium sp.), 프란키아 sp.(Frankia sp.), 슈도모나스 sp.(Pseudomonas sp.), 바실러스 sp.(Bacillus sp.), 니트로박터 sp.(Nitrobacter sp.), 푸사리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum), 실린드로카로픈 톤키네세(Cylindrocaropn tonkinese), 비폴라리스 소로키니아나(Bipolaris sorokiniana), 및 시아노박테리아 sp.(Cyanobacteria sp.)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 암모니아 생산방법.