一种钴基螺旋超结构的制备方法及应用

本发明涉及螺旋超结构的制备方法及应用。

背景技术：

1、手性在自然界中广泛存在，在生物体和生命过程中起着至关重要的作用。手性生物分子如氨基酸、多肽和蛋白质是不对称组装过程的重要基质。手性生物分子通过自组装过程可以诱导无机化合物生成手性超结构。这些手性超结构表现出超越单个分子的特殊性质。研究人员一直致力于探索开发新型手性超结构，这对手性光学、手性识别和不对称催化等多个研究领域具有重要意义。

2、但现有手性组装结构还存在诸多问题：制备手性组装超结构时，手性选择性不高；一些手性组装超结构在特定条件下不稳定，容易解离或转变成其他形态；无法控制手性组装超结构的形貌和尺寸；而且在大规模制备手性组装超结构时，可扩展性和制备效率有待提高。

技术实现思路

1、本发明要解决手性组装超结构存在手性选择性不高、稳定性不佳、无法控制形貌和尺寸及大规模生产的问题，进而提供一种钴基螺旋超结构的制备方法及应用。

2、一种钴基螺旋超结构的制备方法，它是按以下步骤进行的：

3、一、将乌洛托品溶解在水中，得到乌洛托品溶液；

4、二、将硝酸钴加入到乌洛托品溶液中搅拌溶解，得到硝酸钴/乌洛托品溶液；

5、三、将手性材料加入到硝酸钴/乌洛托品溶液中超声溶解，得到混合溶液，将基底浸渍于混合溶液中并加热反应，反应后冷却至室温，然后超声振荡，震荡后取出基底，得到振荡后的溶液，将振荡后的溶液离心分离，得到钴基螺旋超结构材料；

6、所述的手性材料为d-cys或l-cys。

7、一种钴基螺旋超结构的应用，它用于oer电催化。

8、本发明的有益效果是：

9、本发明提出了一种简单的水热合成方法来制备钴基螺旋超结构，其具有明显顺时针/逆时针螺旋的手性超结构，手性选择性高，且产品经过超声处理后仍保持稳定形貌，稳定性优异，在基底上可大规模制备且尺寸均匀相同。本发明制备的钴基螺旋超结构具有优异的电催化活性，同时为手性无机纳米材料的设计和组装提供了新方法。

10、说明书附图

11、图1为l-cys-co、d-cys-co及dl-cys-co的扫描电子显微镜图；

12、图2为d-cys-co超声处理后的sem图及粒径分布图；

13、图3为d-cys-co的xps图；

14、图4为l-cys-co及l-cys的热重对比图；

15、图5为d-cys-co及d-cys的紫外光谱图；

16、图6为l-cys-co及d-cys-co的cd光谱图；

17、图7为l-cys及d-cys的cd光谱图；

18、图8为图6cd光谱计算得到l-cys-co及d-cys-co的g-factor图；

19、图9为实施例二制备的d-cys-co、l-cys-co及dl-cys-co电极的电催化oer活性；

20、图10为实施例二制备的d-cys-co、l-cys-co及dl-cys-co电极的塔菲尔曲线图；

21、图11为实施例二制备的d-cys-co、l-cys-co及dl-cys-co电极的过电势图。

技术特征：

1.一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤一中所述的乌洛托品溶液的浓度为1.8mg/ml～4.8mg/ml。

3.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤二中所述的硝酸钴/乌洛托品溶液中硝酸钴与乌洛托品的摩尔比为1:(0.3～0.5)。

4.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的手性材料的质量与硝酸钴/乌洛托品溶液中硝酸钴的摩尔比为1g:(0.2～0.6)mol。

5.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的超声溶解具体是在功率为400w～800w及频率为40khz～45khz的条件下超声溶解。

6.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的基底为硅片、fto或玻璃载玻片。

7.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的加热反应具体是在温度为60℃～95℃的条件下，反应3h～24h。

8.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的超声振荡具体是在功率为300w～400w及频率为30khz～40hz的条件下，超声振荡10min～20min。

9.根据权利要求1所述的一种钴基螺旋超结构的制备方法，其特征在于步骤三中所述的离心分离具体是在转速为1000r/min～8000r/min的条件下，离心10min～15min。

10.如权利要求1制备的一种钴基螺旋超结构的应用，其特征在于它用于oer电催化。

技术总结
一种钴基螺旋超结构的制备方法及应用，它涉及螺旋超结构的制备方法及应用。本发明要解决手性组装超结构存在手性选择性不高、稳定性不佳、无法控制形貌和尺寸及大规模生产的问题。方法：一、制备乌洛托品溶液；二、制备硝酸钴/乌洛托品溶液；三、加入手性材料并浸渍基底，然后加热反应、超声振荡及离心分离。应用：它用于OER电催化。本发明用于钴基螺旋超结构的制备方法及应用。

技术研发人员：王义展,王紫陌
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10