The invention discloses a preparation method and application of a bionic enzyme based on bacterial cellulose. It is characterized by the use of bacterial cellulose to carbonate carbon fibers at high temperature, and use the porous structure of bacterial cellulose and high water holding capacity to load a high concentration of Potassium Permanganate solution in bacterial cellulose through the exchange of water. Then bacterial cellulose / Potassium Permanganate aerogels were formed after freeze-drying. Then calcined at high temperature, bacterial cellulose was carbonized to form carbon fibers, and Potassium Permanganate was decomposed into manganese oxide nanoparticles at high temperature. The carbon fiber / manganese oxide composite nanomaterials prepared by this method have good bionic enzyme activity, and can catalyze the disproportionation of superoxide anion. It is applied to the preparation of superoxide anion sensor. It has high application value in the field of biology and medicine. Moreover, the method has low cost and simple operation, and is convenient for mass production and popularization and application.
【技术实现步骤摘要】
一种基于细菌纤维素的仿生酶的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种细菌纤维素的仿生酶的制备方法,利用天然细菌纤维素负载高锰酸钾通过高温煅烧形成碳纤维/氧化锰复合纳米纤维材料,属于高分子基功能复合材料的技术。
技术介绍
碳纤维是一种新型碳基纳米材料,具有极好的机械强度、很大的体积质量比、多孔网络结构。碳纤维具有纳米尺寸的直径,具有纳米材料的一般性能,碳纤维表面的边界位点可以促进表面电子转移,用于电化学器械或电化学分析。制备碳纤维的方法很多,其中最常用的是电纺丝法,可以利用聚合物溶液或熔融物合成几个纳米到几微米直径的纳米纤维。近年来,专家们发展了一些更为简单地方法制备碳纳米纤维。有的利用一些天然的植物纤维,如:棉花、树叶、细菌纤维素等材料,经化学或物理方法处理合成碳纤维用于能源及传感领域。细菌纤维素是一种由特定的细菌如Acetobacter、Agrobacterium等产出的有机聚合物材料。与普通的植物纤维素相比,细菌纤维素具有纯度高、直径小、机械强度高、持水性好等优点,是合成其他纳米材料的理想载体。例如,利用细菌纤维素作为模板,可以合成银纳米颗粒掺杂的复合纳米纤维;合成细菌纤维/CdTe量子点复合材料用于制备pH及葡萄糖传感器;或者利用高温煅烧的方法合成碳纤维用检测Cd(II)、Pb(II)等金属离子。但是利用细菌纤维素合成碳纤维基的复合材料研究较少,对碳纤维/氧化锰复合纳米材料的相关研究还未见报道。本专利提供以细菌纤维素和高锰酸钾为原料制备碳纤维/氧化锰复合纳米材料的制备方法及其在超氧负离子检测中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于细菌纤维素的 ...
【技术保护点】
1.一种基于细菌纤维素的仿生酶的制备方法,包含如下制备步骤:(1)提供一种天然细菌纤维素;(2)将天然细菌纤维素在磁力搅拌下,用10%乙醇水溶液浸泡之后,再用去离子水浸泡并更换去离子水,以去除含有的有机溶剂及其它杂质;(3)将步骤(2)得到的细菌纤维素浸料在高锰酸钾溶液中浸泡,在磁力搅拌下反应1天,装载高锰酸钾,将反应后的细菌纤维素用去离子水清洗冲洗3‑5次,去除过量的高锰酸钾,得到细菌纤维素/高锰酸钾水凝胶;(4)将步骤(3)得到细菌纤维素/高锰酸钾水凝胶放入液氮中冷冻,再放入冷冻干燥箱(‑80 ℃,0.021 Mpa)中冷冻干燥,制得细菌纤维/高锰酸钾气凝胶;(5)将步骤(4)得到的细菌纤维素/高锰酸钾气凝胶在管式炉中氮气保护下高温煅烧,形成碳纤维/氧化锰复合纳米材料,即得到基于细菌纤维素的仿生酶。
【技术特征摘要】
1.一种基于细菌纤维素的仿生酶的制备方法,包含如下制备步骤:(1)提供一种天然细菌纤维素;(2)将天然细菌纤维素在磁力搅拌下,用10%乙醇水溶液浸泡之后,再用去离子水浸泡并更换去离子水,以去除含有的有机溶剂及其它杂质;(3)将步骤(2)得到的细菌纤维素浸料在高锰酸钾溶液中浸泡,在磁力搅拌下反应1天,装载高锰酸钾,将反应后的细菌纤维素用去离子水清洗冲洗3-5次,去除过量的高锰酸钾,得到细菌纤维素/高锰酸钾水凝胶;(4)将步骤(3)得到细菌纤维素/高锰酸钾水凝胶放入液氮中冷冻,再放入冷冻干燥箱(-80℃,0.021Mpa)中冷冻干燥,制得细菌纤维/高锰酸钾气凝胶;(5)将步骤(4)得到的细菌纤维素/高锰酸钾气凝胶在管式炉中氮气保护下高温煅烧,形成碳纤维/氧化锰复合纳米材料,即得到基于细菌纤维素的仿生酶。2.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素的仿生酶的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)的用10%乙醇水溶液浸泡的时间为1小时,用去离子水中浸...
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