一种制造技术

本发明专利技术提供了

【技术实现步骤摘要】
一种MOF衍生三维CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs纳米酶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及人工纳米酶
，具体而言，涉及一种
MOF
衍生三维
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶及其制备方法
。

技术介绍

[0002]苯酚是一种常见的水体污染物，主要来自塑料
、
染料
、
化工厂和制药企业，具有高毒性
、
致癌性，在自然条件下难以自行降解去除，对人类健康和生态环境造成累积性污染
。
因此，快速灵敏地检测水中苯酚污染物是有效修复苯酚污染水体的关键
。
目前，用于苯酚检测的方法主要有色谱法
、
电化学法
、
荧光法和分光光度法
。
以上方法通常需要精密的仪器
、
复杂的处理过程和专业的技术人员，难以实现现场检测
。
基于纳米酶的比色检测法具有操作简单
、
成本低
、
现场可视化的优势，是水体中苯酚现场检测的有效方法
。
[0003]纳米酶作为一种具有优异类酶催化活性的纳米材料，具有成本低
、
稳定性高
、
易于储存等显著优势，被广泛应用于具有高催化效率的传感器中，特别是具有类过氧化物酶活性的无机纳米酶已经成功用于污染物的比色检测，包括碳基纳米酶
、
金属基纳米酶
、
金属氧化物基纳米酶及其他纳米酶
。
其中，金属有机框架
(MOFs)
衍生的纳米酶具有比表面积大
、
孔隙丰富
、
活性位点高度暴露的优点而受到广泛关注并成功应用于生物传感器的制备
。
然而，
MOFs
材料的孔隙狭窄
、
易团聚不利于污染物分子在
MOFs
材料中的扩散，也阻碍了污染物与活性位点的有效接触，使其催化效率明显降低
。
现有技术中，无法实现水体中苯酚的现场可视化灵敏检测；
ZIF
‑
67
在酸性环境中稳定性较差，无法充分发挥
Co
活性位点的催化作用；且
MOFs
衍生中空结构三金属协同作用无机纳米酶的低成本大批量制备研究较少
。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种
MOF
衍生三维
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶制备方法，以
ZIF
‑
67
为模板，通过简单的一步溶剂热法制备三维多层级中空结构
CoNiMn
‑
LDHs
，经高温煅烧和
CA
的表面功能化修饰后进一步提高纳米酶的催化活性和化学稳定性；利用
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶优异的类过氧化物酶活性，可有效实现水体中痕量苯酚的可视化灵敏检测
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种
MOF
衍生三维
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶制备方法，用于制备上述任一所述的三维
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶，包括如下步骤：
[0006]步骤
S1、
将
Co(NO3)2·
6H2O
和2‑
甲基咪唑
(2
‑
MIM)
分别溶解于甲醇中制备
ZIF
‑
67
；
[0007]步骤
S2、
将
ZIF
‑
67
分散于
N,N
‑
二甲基甲酰胺
(DMF)
和乙醇
(EtOH)
组成的混合溶剂中，室温搅拌均匀形成溶液
A
；
[0008]步骤
S3、
依次将
Ni(NO3)2·
6H2O
和
MnCl2·
4H2O
加入到蒸馏水中，磁力搅拌均匀形成溶液
B
；
[0009]步骤
S4、
将溶液
B
快速加入到溶液
A
中，搅拌均匀，于反应釜中水热反应形成
CoNiMn
‑
LDHs
；
[0010]步骤
S5、
将
CoNiMn
‑
LDHs
置于管式炉中高温煅烧形成
CoNiMn
‑
CLDHs
，经柠檬酸
(CA)
修饰后成功制备
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs。
[0011]可选地，所述步骤
S1
中
Co(NO3)2·
6H2O
的浓度范围为
500
‑
600mg,2
‑
甲基咪唑的浓度范围为
600
‑
700mg
，甲醇的体积为
40
‑
80mL
，反应温度为室温，反应时间为
12
‑
40h。
[0012]可选地，所述步骤
S2
中
ZIF
‑
67
的质量为
80
‑
100mg
，
DMF
的体积为
20
‑
50mL
，
EtOH
的体积为
20
‑
50mL。
[0013]可选地，所述步骤
S3
中
Ni(NO3)2·
6H2O
和
MnCl2·
4H2O
的质量比为1：1，蒸馏水体积为5‑
20mL。
[0014]可选地，所述步骤
S4
中溶剂热反应温度为
90
‑
120℃
，反应时间为1‑
3h。
[0015]可选地，所述步骤
S5
中煅烧温度为
350
‑
500℃
，煅烧时间为1‑
3h
，升温速率是1‑
5℃/min
，
CA
浓度为5‑
20mM
，
CA
浓度体积为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
MOF
衍生三维
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1、
将
Co(NO3)2·
6H2O
和2‑
甲基咪唑分别溶解于甲醇中制备
ZIF
‑
67
；步骤
S2、
将
ZIF
‑
67
分散于
N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇组成的混合溶剂中，室温搅拌均匀形成溶液
A
；步骤
S3、
依次将
Ni(NO3)2·
6H2O
和
MnCl2·
4H2O
加入到蒸馏水中，磁力搅拌均匀形成溶液
B
；步骤
S4、
将溶液
B
快速加入到溶液
A
中，搅拌均匀，于反应釜中水热反应形成
CoNiMn
‑
LDHs
；步骤
S5、
将
CoNiMn
‑
LDHs
置于管式炉中高温煅烧形成
CoNiMn
‑
CLDHs
，经柠檬酸修饰后成功制备
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs。2.
根据权利要求1所述的
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中
Co(NO3)2·
6H2O
的浓度范围为
500
‑
600mg,2
‑
甲基咪唑的浓度范围为
600
‑
700mg
，甲醇的体积为
40
‑
80mL
，反应温度为室温，反应时间为
12
‑
40h。3.
根据权利要求1所述的
CA
‑
CoNiMn
‑
CLDHs
纳米酶制备方法，其特征在于，所述步骤
S2
中
ZIF
‑
67
的质量为
80
‑
100mg
，
N,N
‑
二甲基甲酰胺的体积为
20
‑
50...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢宁宁，谭文杰，张嘉芮，辛锐，井敏，马福坤，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：