专利名称：明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜的制备方法，尤其涉及一种明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备方法及其用途。
背景技术：
生物矿化方法是模仿生物体内的自然过程，利用有机物来调制生长一定结构的无机物的方法。利用生物矿化方法制备纳米颗粒是一个相对较新的跨学科研究领域，涉及到材料、化学、生物及医学等相关领域。在众多有机基质中，蛋白质因其三维空间结构、独特的性能而引起了特别的关注。明胶可以作为制备纳米颗粒的很好的模板，又因其很好的生物相容性，使得进行简单修饰后可应用于生物医学领域。目前所有报道中利用明胶为模板合成的纳米结构都是分散的颗粒体系，还没有相应薄膜材料的报道，但是薄膜却具有更容易操作和重复利用等优点。本发明是在已有的利用超细纳米线制备多孔蛋白质薄膜的基础上，通过调节蛋白质膜的表面电荷特性，经电荷相互作用达到可吸附带相反电荷的金属离子的目的，最后通过溶液还原法获得金属/蛋白质复合薄膜。本发明制备的明胶金纳米颗粒复合薄膜具有对邻硝基苯胺催化效率高，操作简单，重复催化利用率高等特点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备方法及其用途。明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备方法的步骤如下:
I)相同体积的4mM硝酸铜水溶液与1.4mM乙醇胺水溶液在磁力搅拌下混合，放置2_3天，生成Cu(OH)2纳米线溶液，20mlCu (OH)2纳米线溶液过滤在孔径大小为200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成纳米级厚亲水的介孔膜；
2)将4.9ml Cu (OH) 2纳米线溶液和0.1ml质量分数为1%的明胶溶液混合搅拌5_6分钟，得到明胶和Cu (OH)2纳米线复合溶液，并过滤到纳米级厚亲水的介孔膜上，用3ml，质量百分数为2.5%的戊二醛溶液胶联2-3小时，得到明胶Cu (OH)2纳米线复合薄膜，将明胶Cu (OH)2纳米线复合薄膜从聚碳酸酯多孔膜板上取下，用pH=2的稀盐酸去除Cu(OH)2纳米线，得到无支撑的明胶薄膜；
3)将无支撑的明胶薄膜放入到pH值为2-4的氯金酸溶液中反应1-7天，并用去离子水清洗2-3次，得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜。明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜用于邻硝基苯胺的催化。本发明通过控制氯金酸溶液的pH值大小及明胶蛋白质薄膜在氯金酸溶液中的反应时间，明胶蛋白质薄膜中金纳米颗粒大小可以进行调控，这种方法简单易行，明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜能作为催化剂，用于邻硝基苯胺的催化转化，最大的效率高达1.99molo-nitroaniline/ (molAu.min),而且明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜具有重复利用率高和操作方便的优点。
图1是在氯金酸溶液pH值为4的情况下，明胶薄膜在氯金酸溶液中反应7天的TEM 图2是在氯金酸溶液pH值为3的情况下，明胶薄膜在氯金酸溶液中反应I天的TEM图；图3是在氯金酸溶液pH值为2的情况下，明胶薄膜在氯金酸溶液中反应7天的SEM断面 图4是在氯金酸溶液pH值为3下反应I天的明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜对邻硝基苯胺的催化过程的UV-vis图片。
具体实施例方式以下结合实例进一步说明本发明。实施例1
1)相同体积的4mM硝酸铜水溶液与1.4mM乙醇胺水溶液在磁力搅拌下混合，放置2天，生成Cu(OH)2纳米线溶液，20mlCu (OH)2纳米线溶液过滤在孔径大小为200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成纳米级厚亲水的介孔膜；
2)将4.9ml Cu(OH)2纳米线溶液和0.1ml质量分数为1%的明胶溶液混合搅拌5分钟，得到明胶和Cu (OH) 2纳米线复合溶液，并过滤到纳米级厚亲水的介孔膜上，用3ml，质量百分数为2.5%的戊二醛溶液胶联2小时，得到明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜，将明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜从聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀盐酸去除Cu(OH)2纳米线，得到无支撑的明胶薄膜；
3)将无支撑的明胶薄膜放入到pH值为2的氯金酸溶液中反应7天，并用去离子水清洗2次，得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜；
4)得到的明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜用于邻硝基苯胺的催化转化，效率高达0.72mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。实施例2
1)相同体积的4mM硝酸铜水溶液与1.4mM乙醇胺水溶液在磁力搅拌下混合，放置3天，生成Cu(OH)2纳米线溶液，20mlCu (OH)2纳米线溶液过滤在孔径大小为200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成纳米级厚亲水的介孔膜；
2)将4.9ml Cu(OH)2纳米线溶液和0.1ml质量分数为1%的明胶溶液混合搅拌6分钟，得到明胶和Cu (OH) 2纳米线复合溶液，并过滤到纳米级厚亲水的介孔膜上，用3ml，质量百分数为2.5%的戊二醛溶液胶联3小时，得到明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜，将明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜从聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀盐酸去除Cu(OH)2纳米线，得到无支撑的明胶薄膜；
3)将无支撑的明胶薄膜放入到pH值为4的氯金酸溶液中反应7天，并用去离子水清洗3次，得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜；
4)得到的明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜用于邻硝基苯胺的催化转化，效率高达1.31mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。实施例3 1)相同体积的4mM硝酸铜水溶液与1.4mM乙醇胺水溶液在磁力搅拌下混合，放置3天，生成Cu(OH)2纳米线溶液，20mlCu (OH)2纳米线溶液过滤在孔径大小为200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成纳米级厚亲水的介孔膜；
2)将4.9ml Cu(OH)2纳米线溶液和0.1ml质量分数为1%的明胶溶液混合搅拌6分钟，得到明胶和Cu (OH) 2纳米线复合溶液，并过滤到纳米级厚亲水的介孔膜上，用3ml，质量百分数为2.5%的戊二醛溶液胶联3小时，得到明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜，将明胶Cu (OH) 2纳米线复合薄膜从聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀盐酸去除Cu(OH)2纳米线，得到无支撑的明胶薄膜；
3)将无支撑的明胶薄膜放入到pH值为3的氯金酸溶液中反应I天，并用去离子水清洗3次，得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜；
4)得到的明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜用于邻硝基苯胺的催化转化，效率高达1.99
mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。
权利要求
1.一种明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备方法，其特征在于它的步骤如下: I)相同体积的4mM硝酸铜水溶液与1.4mM乙醇胺水溶液在磁力搅拌下混合，放置2_3天，生成Cu(OH)2纳米线溶液，20mlCu (OH)2纳米线溶液过滤在孔径大小为200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成纳米级厚亲水的介孔膜； 2)将4.9ml Cu (OH) 2纳米线溶液和0.1ml质量分数为1%的明胶溶液混合搅拌5_6分钟，得到明胶和Cu (OH)2纳米线复合溶液，并过滤到纳米级厚亲水的介孔膜上，用3ml，质量百分数为2.5%的戊二醛溶液胶联2-3小时，得到明胶Cu (OH)2纳米线复合薄膜，将明胶Cu (OH)2纳米线复合薄膜从聚碳酸酯多孔膜板上取下，用pH=2的稀盐酸去除Cu(OH)2纳米线，得到无支撑的明胶薄膜； 3)将无支撑的明胶薄膜放入到pH值为2-4的氯金酸溶液中反应1-7天，并用去离子水清洗2-3次，得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜。
2.一种如权利要求1所述方法制备的明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的用途，其特征在于用于邻硝基苯胺的催化。
全文摘要
本发明公开了一种制备明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的方法。明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜的制备是用Cu(OH)2纳米线作为过滤层，通过过滤的方法将明胶沉积在Cu(OH)2纳米线上，胶联并去除Cu(OH)2纳米线后利用明胶的电荷吸附作用和其拥有的还原特性吸附还原氯金酸根离子得到明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜。通过控制氯金酸溶液的pH值大小及明胶蛋白质薄膜在氯金酸溶液中的反应时间，明胶蛋白质薄膜中金纳米颗粒大小可以进行调控，这种方法简单易行，明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜能作为催化剂，对邻硝基苯胺的催化转化效率非常高，而且明胶蛋白质金纳米颗粒复合薄膜具有重复利用率高和操作方便的优点。
文档编号C07C209/36GK103084210SQ201310016600
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者彭新生, 史力 申请人:浙江大学