一种钼配合物纳米棒及其制备方法和海洋抗污损应用技术

本发明专利技术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潜在的应用前景。防污损材料领域具有潜在的应用前景。防污损材料领域具有潜在的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种钼配合物纳米棒及其制备方法和海洋抗污损应用


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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
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，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。
[0004]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％。本专利技术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。
[0005]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

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种钼配合物纳米棒的制备方法，解决了
技术介绍
存在的问题。
[0007]本专利技术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。
[0008]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。
[0009]优选地，第一中间体选自4，4
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联吡啶、2
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甲基咪唑和2，3，5，6
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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。
[0010]优选地，金属钼源的摩尔质量为0.2mmol～1mmol。
[0011]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。
[0012]优选地，反应温度为150℃～200℃，反应时间为40h～60h。
[0013]本专利技术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。
[0014]采用本专利技术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。
[0015]进一步地，相对于现有防污技术，本专利技术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。
附图说明
[0016]图1为实施例一的钼配合物纳米棒的扫描电子显微镜(SEM)图片；
[0017]图2为实施例一的钼配合物纳米棒的X射线衍射(XRD)图谱；
[0018]图3为实施例一的钼配合物纳米棒的N2吸附
‑
脱附等温线；
[0019]图4为实施例一的钼配合物纳米棒催化苯酚红溴化过程的紫外
‑
可见吸收曲线；
[0020]图5为实施例一的钼配合物纳米棒在H2O2/Br
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存在时氧化降解天青石蓝过程的紫外
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可见吸收曲线。
[0021]图6为实施例一的钼配合物纳米棒在在真实海洋环境中挂板92天的照片。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0023]实施例一：一种钼配合物纳米棒的制备方法，包括以下步骤：先称取0.60mmol四水钼酸铵超声分散于40mL N,N
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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。
[0024](1)利用扫描电镜对本实施例方法制备得到的钼配合物纳米棒进行测试，如图1的结果表明：通过上述实验制备的材料具有典型的纳米棒构型，长度约为2μm，形态均一、高度分散，便于作为涂料进一步制备均匀的防污损薄膜材料。
[0025](2)利用X射线衍射(X
‑
ray diffraction,XRD)对本实施例方法制备得到的钼配合物纳米棒进行测试，如图2的结果表明：通过上述实验制备的样品出现了多个明显的衍射峰，表明本实施例的纳米棒配合物为多晶结构且结晶性良好。
[0026](3)利用N2吸附
‑
脱附等温曲线对本实施例方法制备得到的钼配合物纳米棒进行测试，如图2的结果表明：本实施例的纳米棒配合物的比表面积为60.4m g
‑1，较大的比表面
积利于提升其催化效果。
[0027](4)利用紫外
‑
可见吸收光谱仪研究本实施例方法制备得到的钼配合物纳米棒在H2O2/Br
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环境下的催化行为
[0028]将钼配合物纳米棒(50μg mL
‑1)在H2O2/Br
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(490μM/25mM)环境下，以苯酚红(50μM)为显色剂，对反应溶液进行时间相关的紫外
‑
可见分光光度计曲线扫描，从图4的结果可看出，随着时间延长，反应溶液在430nm处(苯酚红的吸收峰)的紫外吸光度逐渐下降，而位于589nm(苯酚红溴化生成的溴酚蓝的吸收峰)处的吸收峰峰值逐渐升高，证实了催化过程中次溴酸的持续产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，罗强，刘涛，王伟，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：