本发明专利技术涉及一种纳米四氧化三钴（Co3O4）作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，纳米四氧化三钴作为类过氧化物模拟酶，具有类过氧化物酶的活性，其粒径不止限于9nm，还包含其他大小的纳米四氧化三钴颗粒。该种四氧化三钴纳米材料具有催化降解酚类物质的能力，在印染废水处理中具有应用潜力。本发明专利技术首次发现纳米四氧化三钴具有过氧化物模拟酶功能，可用于检测过氧化氢的含量；本发明专利技术制备的纳米四氧化三钴作为催化剂相比于HRP，具有稳定性高，可重复使用，以及高效的过氧化物模拟酶催化活性；本发明专利技术发现在无过氧化氢存在下，纳米四氧化三钴同样可以催化显色剂，作为模拟酶使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米四氧化三钴（Co3O4）作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢的应用。本专利技术属于纳米生物化学检测领域。
技术介绍
生物酶是一类具有催化功能的蛋白质，少量存在即可大大加快反应速度；有时也可参与反应，但反应前后本身无变化；有很高的催化效率，反应专一及反应条件温和。然而天然酶易变性失活，价格昂贵，提纯困难，储藏和使用成本高等缺点，使得模拟酶的研究成为当务之急。自2007年首次发现磁性四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4NPs)具备类过氧化物酶的催化活性后，即Fe3O4NPs能够催化H2O2与辣根过氧化物酶的底物3,3’,5.,5’-四甲基联苯胺(TMB)、重氮胺基苯(DAB)等反应,生成相同的反应产物，表现出与HRP相类似的催化作用。此后，各种具有类过氧化物模拟酶特性的纳米颗粒纷纷被合成表征，如多壁碳纳米管负载四氧化三铁纳米颗粒，石墨烯量子点功能化的金纳米粒子(GQD@AuNPs)，纳米金属氧化物（中国专利技术专利：纳米氧化铜模拟酶及其作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢的方法，专利号：201010519693；一种CsxWO3类过氧化物模拟酶的应用，专利号：201410220658）等等。相比于HRP，纳米金属氧化物作为催化剂具有稳定性高，可重复使用，以及高效的过氧化物模拟酶催化活性。本专利技术提供了一种纳米四氧化三钴颗粒作为过氧化物模拟酶检测过氧化氢的方法。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术目的在于提供一种纳米四氧化三钴类过氧化物模拟酶用于检测过氧化氢的新方法。该纳米四氧化三钴可以催化过氧化氢产生强氧化性的羟基自由基，高效催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐（TMB），2,2’-联氨-双(3-乙基苯并赛唑啉-6-磺酸)-二胺盐（ABTS）等产生显色反应。具有反应时间短，显色快，催化效果和适用性都高于天然过氧化物酶的优点。一种纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，其特征在于：纳米四氧化三钴作为类过氧化物模拟酶，具有类过氧化物酶的活性，其粒径不止限于9nm，还包含其他大小的纳米四氧化三钴颗粒。可以检测H2O2含量的方法，检测限为10-5。催化过氧化氢氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐（TMB），由无色变为蓝色。催化过氧化氢氧化2,2’-联氨-双(3-乙基苯并赛唑啉-6-磺酸)-二胺盐（ABTS），由无色变为绿色。其缓冲溶液为乙酸钠缓冲溶液。纳米四氧化三钴具有在无过氧化氢存在下，仍然可以催化酚类物质的能力，除是优良的过氧化物模拟酶外，还是废水处理的优良催化剂。1、纳米四氧化三钴的合成将金属硝酸盐溶液逐滴滴入碳酸钠（Na2CO3）溶液中（Na2CO3的量刚好使金属硝酸盐沉淀完全），50℃反应1h，去离子水洗涤至中性，干燥后，焙烧3h，即可得到纳米金属氧化物。2、TMB作为显色剂，测定 H2O2浓度向溶液中加入一定浓度的四氧化三钴溶液和TMB溶液，然后加入不同量的H2O2，使得H2O2形成浓度梯度。最后加入乙酸钠缓冲溶液，使得待测溶液的终体积为200ml。使用酶标仪测定溶液随时间变化的吸光值，检测限可达10-5mol/L。以此曲线为标准曲线，可以根据吸光值推断H2O2的浓度。3、ABTS作为显色剂，测定H2O2浓度向溶液中加入一定量的四氧化三钴溶液和ABTS溶液，然后加入不同量的H2O2，使得H2O2形成浓度梯度，加入乙酸钠缓冲溶液(pH=4.0)，使得待测溶液的终体积为200ml。使用酶标仪测定溶液的吸光值。以此曲线为标准曲线，可以根据吸光值推断H2O2的浓度。 由上述技术方案可知，本专利技术所述的纳米四氧化三钴具有过氧化物酶的功能，可催化过氧化氢氧化过氧化物酶底物，是一种新型的过氧化物酶模拟酶，可用于过氧化氢的检测。同时四氧化三钴在无过氧化氢存在的条件下仍然可以催化TMB和ABTS，且催化反应剧烈，反应速率很快，是优良的纳米酶。本专利技术的优点在于：（1）本专利技术首次发现纳米四氧化三钴具有过氧化物模拟酶功能，可用于检测过氧化氢的含量；（2）本专利技术制备的纳米四氧化三钴作为催化剂相比于HRP，具有稳定性高，可重复使用，以及高效的过氧化物模拟酶催化活性；（3）本专利技术发现在无过氧化氢存在下，纳米四氧化三钴同样可以催化显色剂，作为模拟酶使用；（4）本专利技术中的制备方法工艺简单，可操作性强，能进一步满足生产和应用。附图说明 图1为本专利技术的纳米四氧化三钴的XRD表征图。图2为实施例2以TMB为显色剂，纳米四氧化三钴检测过氧化氢图。图3为实施例3以ABTS为显色剂，纳米四氧化三钴检测过氧化氢图。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述。以下的实施例是对本专利技术的进一步说明，而不限制本专利技术的范围。实施例1；纳米四氧化三钴的合成及其浓度对其作为模拟酶的影响。将20mL 1mol/L的硝酸钴盐溶液逐滴滴入1mol/L 碳酸钠（Na2CO3）溶液中（Na2CO3的量刚好使硝酸钴沉淀完全），50℃反应1h，去离子水洗涤至中性， 100℃干燥，300℃焙烧3h，即可得到纳米四氧化三钴颗粒，颗粒直径约9nm。图1为本专利技术制得的纳米四氧化三钴的XRD图。实施例2纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶检测过氧化氢含量。向溶液中加入50ml，1mg/ml的四氧化三钴溶液，20ml（5mg/ml）TMB溶液，然后加入不同量的H2O2，使得H2O2的终浓度为0，10-9，5×10-9，10-8，5×10-8，10-7，5×10-7，10-6，5×10-6，10-5，5×10-5，10-4，5×10-4，10-3，5×10-3，10-2（mol/L）。加入乙酸钠缓冲溶液（pH=7.0），使得待测溶液的终体积为200ml。使用酶标仪测定溶液的吸光值。同时根据吸光值的大小，可以推断过氧化氢的浓度。图2为以TMB为显色剂，纳米四氧化三钴检测过氧化氢图。实施例3；纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶检测过氧化氢含量向溶液中加入50ml，1mg/ml的四氧化三钴溶液，20ml（5mg/ml）ABTS溶液，然后加入不同量的H2O2，使得H2O2的终浓度为0，10-9，5×10-9，10-8，5×10-8，10-7，5×10-7，10-6，5×10-6，10-5，5×10-5，10-4，5×10-4，10-3，5×10-3，10-2（mol/L）。加入乙酸钠缓冲溶液(pH=4.0)，使得待测溶液的终体积为200本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，其特征在于：纳米四氧化三钴作为类过氧化物模拟酶，具有类过氧化物酶的活性，其粒径不止限于9nm，还包含其他大小的纳米四氧化三钴颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，其特征在于：纳米四氧化三钴作为类过氧化物模拟酶，具有类过氧化物酶的活性，其粒径不止限于9nm，还包含其他大小的纳米四氧化三钴颗粒。
2.根据权利要求1所述的纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，其特征在于，可以检测H2O2含量的方法，检测限为10-5。
3.根据权利要求1所述的纳米四氧化三钴作为过氧化物模拟酶测定过氧化氢浓度的应用，其特征在于，催化过氧化氢氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐（TMB），由无色变为蓝色。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，王萍，夏智伟，刘婷，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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