一种钼配合物纳米棒及其制备方法和海洋抗污损应用

本发明涉及新纳米材料领域，尤其涉及一种钼配合物纳米棒及其制备方法和海洋抗污损应用。

背景技术：

1、海洋生物污损是一个世界性长期且复杂的问题，严重困扰着人类海洋活动的开展和海洋资源的开发利用。早期的防污材料会导致海洋污染、大量海藻死亡和生态平衡破坏。因此环保型海洋防污材料的开发倍受研究者的关注。

2、最初研究者们通过模仿防污防御机制来开发环境友好型材料，例如部分海藻可通过产生羟基自由基、过氧化氢和次卤酸等活性氧物种来抵御其他生物的污损；或者大型藻类如褐藻和小珊瑚藻分泌的天然钒卤代过氧化物酶可在h2o2存在下通过活化后的过氧中间体催化溴离子氧化生成hobr/obr-，从而起到抗生物污损作用。然而此类天然材料通常具有固有的缺陷，例如容易失活，成本高和稳定性差等问题。

3、在近几年的研究里，陆续有文献报道应用于抗海洋生物污损的金属纳米材料，如v2o5、ceo2和crc3n4等，实验结果也表明了该金属纳米材料展示出了与钒卤代过氧化物酶相似的催化行为及优异的防藻类附着生长能力。因此金属纳米材料良好的催化活性及稳定性、低成本等优点，使其成为最有潜力的新型环保且高效抗海洋生物材料。例如中国专利cn201711209958.1公开了一种复合纳米材料，由mno、coo和tio2组成，过渡金属元素和稀土元素掺杂，掺杂的过渡金属元素的质量百分比为0.1％～5％，掺杂的稀土元素的质量百分比为0.1％～3％。本发明的复合纳米材料在低浓度下对海洋微生物、海洋软性污损生物海藻和海洋大型污损生物贻贝均具有显著的抑制附着效果，但由于分子结构之间物理作用，容易向海洋中释放重金属离子，造成二次污染。

4、而金属配合物由于具有独特的物理化学性质，分子结构灵活及金属与中间体间强的键合作用，被广泛应用于酶催化、杀菌、能量存储和医药等领域。尤其是酶催化方向，金属配合物材料更是兼具了良好的尺寸及形状、可选择性和催化再生性等优点。然而至今还未发现新型金属配合物材料及其在海洋生物污损防治应用的相关报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种钼配合物纳米棒的制备方法，解决了背景技术存在的问题。

2、本发明一方面采用一种钼配合物纳米棒的制备方法，包括以下步骤：将一定量的钼盐均匀分散于溶剂中，并分别加入第一中间体和第二中间体混合，后采用溶剂热法在一定温度下反应、离心并洗涤得到钼配合物纳米棒。

3、优选地，钼源选自钼酸钠、四水钼酸铵、乙酰丙酮钼和五氯化钼中的一种。

4、优选地，第一中间体选自4，4-联吡啶、2-甲基咪唑和2，3，5，6-四甲基吡嗪中的一种，第二中间体为苯三甲酸或2-丙基噻吩。

5、优选地，金属钼源的摩尔质量为0.2mmol～1mmol。

6、优选地，第一中间体的摩尔质量为0.05mmol～0.5mmol、第二中间体的摩尔质量为0.5mmol～1.5mmol。

7、优选地，反应温度为150℃～200℃，反应时间为40h～60h。

8、本发明另一方面提供一种钼配合物纳米棒及其在制备抗海洋生物污损材料中的应用。

9、采用本发明方法制备的纳米棒状配合物不仅形貌均一、金属与配体相互作用力强、存在大量不饱和状态的金属原子及合适的活性配体，比表面积大；而且可在h2o2氧化剂存在的条件下可有效催化卤离子氧化，从而生成具有较强抗菌活性的次卤酸，进而阻止海洋生物的附着。因此纳米棒状配合物展现出优异的抗海洋生物污损能力，在制备海洋生物防污损材料领域具有明显优势。

10、进一步地，相对于现有防污技术，本发明纳米材料在使用中不会向海洋中释放重金属离子，可避免海洋生态系统遭到破坏的问题，因此在制备新型绿色、高效及稳定的海洋生物防污剂中具有潜在的应用前景。

技术特征：

1.一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将一定量的钼盐均匀分散于溶剂中，并分别加入第一中间体和第二中间体混合，后采用溶剂热法在一定温度下反应、离心并洗涤得到钼配合物纳米棒。

2.根据权利要求1所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于：所述钼源选自钼酸钠、四水钼酸铵、乙酰丙酮钼和五氯化钼中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于：所述第一中间体选自4，4-联吡啶、2-甲基咪唑和2，3，5，6-四甲基吡嗪中的一种，第二中间体为苯三甲酸或2-丙基噻吩。

4.根据权利要求3所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于，所述金属钼源的摩尔质量为0.2mmol～1mmol。

5.根据权利要求3所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于，所述第一中间体的摩尔质量为0.05mmol～0.5mmol、第二中间体的摩尔质量为0.5mmol～1.5mmol。

6.根据权利要求3所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于，所述反应温度为150℃～200℃，反应时间为40h～60h。

7.根据权利要求1所述的一种钼配合物纳米棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先称取0.6mmol四水钼酸铵超声分散于40ml n,n-二甲基甲酰胺中，随后分别加入0.08mmol 2-甲基咪唑和1.2mmol均苯三甲酸，将上述体系混匀成均一的分散液并置于190℃的条件下反应60h，最后离心并以水和乙醇(v1：v2＝1：2)的混合溶液洗涤获得钼配合物纳米棒。

8.一种根据权利要求1至7任一项权利要求所述的方法制备而得的钼配合物纳米棒。

9.权利要求8所述的一种钼配合物纳米棒在制备抗海洋生物污损材料中的应用。

技术总结
本发明涉及海洋生物防污材料制备领域，具体公开了一种钼配合物纳米棒的制备方法，以钼盐为金属源，加入混合中间体，采用溶剂热法进行配位聚合组装成纳米棒状配合物。利用本方法制备的纳米棒状配合物不仅形貌均一、金属与配体相互作用力强、存在大量不饱和状态的金属原子及合适的活性配体，比表面积大；而且可在H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;氧化剂存在的条件下可有效催化卤离子氧化，从而生成具有较强抗菌活性的次卤酸，进而阻止海洋生物的附着。因此纳米棒状配合物展现出优异的抗海洋生物污损能力，在制备海洋生物防污损材料领域具有潜在的应用前景。

技术研发人员：王宁,罗强,刘涛,王伟
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14