一种MOF衍生的双金属氧化物纳米酶及其制备方法、应用与流程

本发明属于纳米材料合成，具体涉及一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶及其制备方法、应用。

背景技术：

1、与天然酶相比，纳米酶材料具有稳定性好、结构及其成分可调控、催化活性可调谐和易于储存等优点。目前，已经报道的纳米酶材料主要包括：(1)金属基纳米酶材料，如金纳米颗粒(aunps)、铂纳米颗粒(ptnps)、银纳米颗粒(agnps)以及它们的合金等；(2)金属氧化物基纳米酶材料，如五氧化二钒(v2o5)、二氧化铈(ceo2)、二氧化锰(mno2)、四氧化三钴(co3o4)、四氧化三铁磁性纳米颗粒(fe3o4nps)等；(3)碳基纳米酶材料，如氧化石墨烯、石墨烯量子点、碳点、氮化碳、碳纳米管、碳纳米片和富勒烯等；(4)其它类型的纳米酶材料，如普鲁士蓝类似物、金属有机框架(mofs)及其衍生物、单原子纳米酶材料等。

2、然而，利用mof掺杂pd的衍生物来制备纳米酶目前还未见有报道，因此，本发明提出一种硝酸钯-co基双金属mof衍生材料的制备方法及利用其类氧化酶活性，构建钯钴基类纳米酶的生物分子比色传感平台，拓展纳米酶在生物分子分析方面的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于涉及提供一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶及其制备方法、应用的技术方案。

2、本发明具体通过以下技术方案实现：

3、本发明第一方面提供了一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其包括以下步骤：

4、1)将苯并咪唑溶解在n,n’-二甲基甲酰胺中，配成溶液a；

5、2)将六水合硝酸钴溶解在n,n’-二甲基甲酰胺中，配成溶液b；

6、3)将上述溶液a与溶液b搅拌混合均匀，再向混合液中滴加氨水，搅拌，混合成溶液c；

7、4)将上述溶液c在室温下搅拌，使用乙醇洗涤、离心收集紫色固体，过夜干燥得紫色固体粉末s；

8、5)将硝酸钯与上述紫色固体粉末s混合在去离子水中，磁力搅拌，得混悬液d；

9、6)将上述混悬液d离心收集沉淀，用去离子水洗涤沉淀数次，至洗涤液至中性，将收集的暗紫色固体ss进行冷冻干燥；

10、7)将上述暗紫色固体ss置于坩埚中，放入马弗炉中加热，冷却至室温得到mof衍生化的双金属纳米酶，即pdcoox纳米酶。

11、进一步，所述步骤1)中溶液a中苯并咪唑的浓度为2～3％。

12、进一步，所述步骤2)中溶液b中硝酸钴的浓度为5～6％。

13、进一步，所述步骤3)中溶液a与溶液b搅拌混合时间为15～30min，氨水的添加量为溶液a和溶液b总和的2～3％。

14、进一步，所述步骤4)中溶液c在室温下搅拌3～5小时。

15、进一步，所述步骤5)中硝酸钯与紫色固体粉末s的质量比为1:3～5。

16、进一步，所述步骤7)中马弗炉的加热温度为300～400℃，加热时间为2～3小时。

17、本发明第二方面提供了通过上述任一制备方法得到的mof衍生的双金属氧化物纳米酶。

18、在一些实施方案中，本发明制得的pdcoox纳米酶孔径为10～20nm，比表面积为70～100m2/g。

19、在一些实施方案中，本发明制得的pdcoox纳米酶pd：co：o的原子摩尔比为(7～9)：(16～20)：(60～70)。

20、本发明第三方面提供了上述得到的mof衍生的双金属氧化物纳米酶作为氧化酶的应用，具体氧化酶活性与生物体中氧化酶蛋白类似，在氧气存在的条件下，可产生强自由基，从而对底物进行氧化反应，更具体地，其具有类氧化物酶(oxd),过氧化物酶(pod)，过氧化氢酶(cat)，超氧化物歧化酶(sod)活性等。

21、本发明第四方面提供了上述得到的mof衍生的双金属氧化物纳米酶具有清除自由基的应用，其作为电子供体直接清除·oh。

22、本发明的有益效果为：

23、本发明首先利用简单室温搅拌自组装制成双金属mof材料，随后采用简单的热解法，合成了mof衍生的双金属氧化物纳米酶。合成方法简单、成本低、条件温和稳定，便于大规模制备。

24、本发明所述合成的mof衍生的双金属氧化物纳米酶具有多种自由基清除能力，具有生物安全性好、分散性好、稳定性佳等特点，解决了传统单原子纳米酶制备后需进一步修饰表面活性剂才能用于生物检测的问题。

技术特征：

1.一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤1)中溶液a中苯并咪唑的浓度为2～3％。

3.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤2)中溶液b中硝酸钴的浓度为5～6％。

4.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤3)中溶液a与溶液b搅拌混合时间为15～30min，氨水的添加量为溶液a和溶液b总体积的2～3％。

5.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤4)中溶液c在室温下搅拌3～5小时。

6.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤5)中硝酸钯与紫色固体粉末s的质量比为1：3～5。

7.如权利要求1所述的一种mof衍生的双金属氧化物纳米酶的制备方法，其特征在于所述步骤7)中马弗炉的加热温度为300～400℃，加热时间为2～3小时。

8.通过权利要求1-7任一权利要求所述的制备方法得到的mof衍生的双金属氧化物纳米酶。

9.如权利要求8所述的mof衍生的双金属氧化物纳米酶作为氧化酶的应用。

10.如权利要求8所述的mof衍生的双金属氧化物纳米酶具有清除自由基的应用。

技术总结
一种MOF衍生的双金属氧化物纳米酶及其制备方法、应用，属于纳米材料合成技术领域。本发明首先利用简单室温搅拌自组装制成双金属MOF材料，随后采用简单的热解法，合成了MOF衍生的双金属氧化物纳米酶。合成方法简单、成本低、条件温和稳定，便于大规模制备。本发明所述合成的MOF衍生的双金属氧化物纳米酶具有多种自由基清除能力，具有生物安全性好、分散性好、稳定性佳等特点，解决了传统单原子纳米酶制备后需进一步修饰表面活性剂才能用于生物检测的问题。

技术研发人员：王丽玲
受保护的技术使用者：浙江省林业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15