System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法技术_技高网
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一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法技术

技术编号:40083319 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 15:04
本发明专利技术公开了一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,利用介孔二氧化硅纳米颗粒作为牺牲模板,负载铂纳米颗粒后包裹锰卟啉的共价有机框架,最后经过强碱刻蚀,形成负载铂纳米颗粒的中空共价有机框架纳米复合材料,由于同时含有铂纳米颗粒和锰基卟啉,该纳米复合材料同时具有类过氧化氢酶活性和类超氧化物歧化酶活性,可用于高效清除活性氧。本发明专利技术简单易行、重复性强、形貌优秀、尺寸均一、分散性好、催化活性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工新材料领域,具体涉及一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料及其制备方法。


技术介绍

1、共价有机框架纳米材料是一类具有多孔结构的功能性有机聚合物材料,以卟啉单体为合成配体的共价有机框架纳米材料具有特殊的光学、声学、催化等性质,在生物化学前沿领域有着广泛应用。

2、金属纳米颗粒拥有较小尺寸、高比表面积、高催化活性、良好的生物相容性及特有的电学、光学、声学、热力学、磁学等性质,现已应用于疾病治疗、临床诊断、污染治理等众多领域。典型的金属纳米颗粒有铂纳米簇、金纳米簇等。

3、构建纳米复合材料即将多类纳米酶材料进行组合来实现更丰富的功能是一个广泛应用的思路,目前,向共价有机框架掺入无机功能材料是构建纳米复合材料的重要策略之一,一般采取预合成cof后利用其多孔结构加载小金属纳米粒子,或者对预合成的金属纳米颗粒用cof进行封装。


技术实现思路

1、为了解决现有合成技术的不足,本专利技术的目的是合成一种尺寸均一、性能稳定的铂纳米颗粒功能化的卟啉基共价有机框架纳米复合材料,同时具有类过氧化氢酶活性(cat)和类超氧化物歧化酶(sod)活性。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:第一方面,本专利技术提供一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法;第二方面,本专利技术提供一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料。

3、本专利技术的一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,包括如下步骤:利用介孔二氧化硅纳米颗粒作为牺牲模板,负载铂纳米颗粒后包裹锰卟啉的共价有机框架,最后经过强碱刻蚀,形成负载铂纳米颗粒的中空的功能化共价有机框架纳米复合材料。

4、进一步地,包括如下步骤:

5、(1)铂纳米颗粒ptnps的制备:取聚乙烯吡咯烷酮pvp溶于乙醇中,加入氯铂酸(h2ptcl6)水溶液,室温搅拌,回流加热,冷却至室温后,得到ptnps溶液;

6、(2)介孔二氧化硅纳米颗粒msn的制备:取十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵(ctat)和三乙醇胺加入水中,加热搅拌;取正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物btes逐滴加入,加热反应,冷却至室温后加10%的盐酸乙醇溶液后加热,冷至室温后,离心洗涤,得介孔二氧化硅纳米颗粒msn溶液;

7、(3)介孔二氧化硅纳米颗粒负载铂纳米颗粒mpt:取msn和ptnps混合,超声振荡,离心洗涤,得mpt溶液;

8、(4)在负载ptnps的msn上修饰聚乙烯亚胺pei(mptp):将的10%的聚乙烯亚胺pei水溶液缓慢加入到mpt溶液中,室温搅拌,离心洗涤,得mptp溶液;

9、(5)在修饰pei后的介孔二氧化硅上包裹共价有机框架mptc:将pvp溶于邻二氯苯和正己醇,超声溶解,取mptp溶液离心,溶于上液,超声,称取5,10,15,20-四(4-氨基苯基)锰卟啉tapp-mn和2,5-二羟基对苯二甲醛加入,加入冰乙酸加热;冷却至室温后,离心洗涤,得mptc溶液;

10、(6)刻蚀硅生成载铂中空共价有机框架hptc:取mptc溶液离心加入2-5mol/l的强碱溶液搅拌;离心洗涤,冷冻干燥得绿色粉末状固体,制得功能化共价有机框架纳米复合材料hptc。

11、进一步地,在步骤(1)中,正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(btes)以体积比4:1的比例作为硅源来合成介孔二氧化硅。

12、在步骤(2)中,正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物btes的体积比为3-5:1。

13、在步骤(2)中,采用十六烷基三甲基对苯甲磺酸铵(ctat)作为表面活性剂稳定的msn与pvp稳定的ptnps进行混合并成功负载。利用pvp作为基底来合成pvp稳定的铂纳米颗粒;采用十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵(ctat)作为表面活性剂来稳定介孔二氧化硅纳米颗粒。

14、在步骤(3)中,介孔二氧化硅纳米颗粒msn与铂纳米颗粒ptnps的混合比例为0.5-5mg:1μmol。

15、更进一步地,在步骤(5)中,5,10,15,20-四(4-氨基苯基)锰卟啉tapp-mn和2,5-二羟基对苯二甲醛的质量比为2-3:1。

16、在步骤(1)中,铂纳米颗粒(ptnps)的制备:取15-20mg聚乙烯吡咯烷酮pvp溶于乙醇中,加入3-8ml(6mm)氯铂酸(h2ptcl6)水溶液,室温搅拌,回流加热,冷却至室温后,得到ptnps溶液;

17、进一步地,在步骤(2)中,介孔二氧化硅纳米颗粒(msn)的制备:取200-400mg十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵(ctat)和70-80mg三乙醇胺加入水中,加热搅拌;取2-3ml正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(btes)逐滴加入,加热反应,冷却至室温后加10%的盐酸乙醇溶液后加热,冷至室温后,离心洗涤,得介孔二氧化硅纳米颗粒msn溶液;

18、进一步地,在步骤(3)中,介孔二氧化硅纳米颗粒负载铂纳米颗粒(mpt):取10-100mg msn和10~50μmol ptnps混合,超声振荡,离心洗涤,得mpt溶液;

19、进一步地,在步骤(4)中,在负载ptnps的msn上修饰聚乙烯亚胺pei(mptp):将100-300μl的10%的聚乙烯亚胺(pei)水溶液缓慢加入到4-5.5ml mpt溶液中,室温搅拌,离心洗涤,得mptp溶液;

20、进一步地,在步骤(5)中,在修饰pei后的介孔二氧化硅上包裹共价有机框架(mptc):将150-250mg pvp溶于邻二氯苯和正己醇,超声溶解,取mptp溶液离心,溶于上液,超声,称取10-30mg 5,10,15,20-四(4-氨基苯基)锰卟啉(tapp-mn)和5-10mg 2,5-二羟基对苯二甲醛加入,加入冰乙酸加热;冷却至室温后,离心洗涤,得mptc溶液;

21、进一步地,在步骤(6)中,刻蚀硅生成载铂中空共价有机框架(hptc):取mptc溶液离心加入2-5mol/l的强碱溶液搅拌;离心洗涤,冷冻干燥得绿色粉末状固体,制得功能化共价有机框架纳米复合材料hptc。

22、本专利技术所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法制得的功能化共价有机框架纳米复合材料。

23、有益效果:本专利技术的铂纳米颗粒功能化的卟啉基共价有机框架纳米复合材料,将铂纳米颗粒和卟啉基的共价有机框架稳定结合,此纳米复合材料可作为平台同时具有类过氧化氢酶活性(cat)和类超氧化物歧化酶(sod)活性,可用于清除活性氧中的过氧化氢和超氧阴离子,提高清除活性氧的效率。

24、与现有技术相比,本专利技术具有如下优点:

25、本专利技术的铂纳米颗粒功能化的卟啉基共价有机框架纳米复合材料合成方法简单易行,各部分独立合成提升容错率,重复性强;形貌优异,尺寸均一,分散性好,动态光散射(dl本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:利用介孔二氧化硅纳米颗粒作为牺牲模板,负载铂纳米颗粒后包裹锰卟啉的共价有机框架,最后经过强碱刻蚀,形成负载铂纳米颗粒的中空的功能化共价有机框架纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物BTES的体积比为3-5:1。

4.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,采用十六烷基三甲基对苯甲磺酸铵CTAT作为表面活性剂稳定的MSN与PVP稳定的PtNPs进行混合并成功负载。

5.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,介孔二氧化硅纳米颗粒MSN与铂纳米颗粒PtNPs的混合比例为0.5-5mg:1μmol。

6.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(5)中,5,10,15,20-四(4-氨基苯基)锰卟啉TAPP-Mn和2,5-二羟基对苯二甲醛的质量比为2-3:1。

7.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求5所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(4)中,给在负载PtNPs的MSN上修饰PEI。

9.根据权利要求7所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(6)中,刻蚀硅生成中空碗状共价有机框架HPtC,内含大量铂纳米颗粒且稳定存在。

10.权利要求1-9任一项所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法制得的功能化共价有机框架纳米复合材料。

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【技术特征摘要】

1.一种可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:利用介孔二氧化硅纳米颗粒作为牺牲模板,负载铂纳米颗粒后包裹锰卟啉的共价有机框架,最后经过强碱刻蚀,形成负载铂纳米颗粒的中空的功能化共价有机框架纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,正硅酸四乙酯和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物btes的体积比为3-5:1。

4.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,采用十六烷基三甲基对苯甲磺酸铵ctat作为表面活性剂稳定的msn与pvp稳定的ptnps进行混合并成功负载。

5.根据权利要求1所述的可清除活性氧的功能化共价有机框架纳米复合材料的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员:高彦峰王绪元宋玉君
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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