生物矿化是基于生化反应生成无机矿物沉淀的过程,在自然界中广泛存在。巴氏芽孢八叠球菌作为高产脲酶活性菌株,通过脲酶催化尿素水解产生碳酸钙的矿化,具有极高的反应效率,因而受到了越来越多的关注。然而,如何对诱导生成的矿化产物进行有效调控仍然面临着挑战。通过对巴氏芽孢八叠球菌矿化产物的精确控制,可以拓宽其在建筑、环境以及新型纳米材料的开发等领域的应用,并且对于探究巴氏芽孢八叠球菌矿化过程具有积极意义。本文以巴氏芽孢八叠球菌诱导产生的沉淀为模板,开展对矿化产物分布的模板法调控研究。本文使用了微生物诱导产生的碳酸钙、高温煅烧后的微生物诱导产生的碳酸钙、购买的商业碳酸钙、灭活菌液以及带负电PS球作为模板,比较了五种不同模板对于矿化产物的调控效果,分析了模板中对矿化沉淀分布起关键作用的成分。结果显示,前三种碳酸钙均能有效作为模板调控矿化沉淀的分布,而后两者对矿化沉淀的分布无明显调控效果。通过对三种碳酸钙模板进行晶型测定以及对微生物诱导产生的碳酸钙进行元素分析可知,诱导产生的碳酸钙主要为球霰石,含有部分方解石,沉淀中含有部分有机物;经过高温煅烧后,沉淀中有机物被去除,碳酸钙晶型也都转变成方解石;购买的商业碳酸钙为单一的方解石晶型。综合上述结果可以看出模板中的碳酸钙为调控矿化沉淀分布的关键成分,单独的菌体有机物或表面负电荷不能对矿化沉淀的分布进行有效调控。其次,我们对实验参数进行了优化,进一步提高模板的调控效率。结果表明,在相同粒径条件下,巴氏芽孢八叠球菌诱导产生的碳酸钙比商业碳酸钙具有更高的模板调控效率;随着粒径的减小,诱导产生的碳酸钙模板的调控效率增加,当粒径在5μm范围内时具有最高的模板效率;随着矿化反应温度的降低,模板对于矿化沉淀的调控效率增加,当温度为15℃时具有最高的模板效率;而随着模板浓度和钙离子浓度的增加,模板效率均先增大后趋于稳定,最佳的模板浓度以及钙离子浓度分别为1.496 mg/m L及80 mmol/L。最后,利用优化的参数条件,通过模板法制备了具有不同图案的碳酸钙沉积,验证了利用模板法制备结构可控的碳酸钙沉淀材料的可行性。本论文的结果加深了人们对矿化过程的理解,为结构可控的微生物诱导的碳酸钙沉积材料的制备提供了一个新思路。