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CuFe/OKCN纳米酶及其制备方法和应用技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>江苏大学专利>正文

一种CuFe/OKCN纳米酶及其制备方法和应用技术

技术编号:41325189 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-13 15:03
本发明专利技术属于生物技术领域,具体涉及一种CuFe/OKCN纳米酶及其制备方法和应用;本发明专利技术通过一步热缩聚和原位沉积法成功制备了CuFe/OKCN纳米酶,制备方法简单、成本低且更加安全环保;所制备的纳米酶可以活化H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;产生·OH,使无色的TMB变成蓝色氧化态的TMB,具有优异的类过氧化物酶样活性。同时,类过氧化物酶样活性产生·OH活性物种,具有光催化灭活效果。CuFe/OKCN纳米酶具有稳定性高、对环境的影响低和重复利用性等优点,可以用于光催化灭活废水中的耐药菌,在环境监测和废水处理等领域具有良好的应用潜力,市场应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及一种cufe/okcn纳米酶及其制备方法和应用。


技术介绍

1、耐药细菌已被在各种环境中检测,如地表水、地下水、沉积物、土壤和空气。这对生态平衡和人类福祉都构成了潜在的威胁。大量研究已经证实,人类活动,包括牲畜饲养、疾病治疗和工业生产,显著有助于耐药细菌在环境中的广泛发生和传播。污水处理厂是连接人类活动和自然环境的纽带,收集人类社会各方面的污水和废水。污水处理厂的污水排放到河流、湖泊、海洋和其他水生环境中,导致耐药细菌的扩散。还可能通过饮用水、食物链或直接接触传播给人类,从而使某些人类病原体获得抗生素耐药性特征并危及公众健康。

2、在污水处理过程中,常通过化学消毒法和物理消毒法来对污水中病原微生物进行灭活,常用的化学消毒法有:氯消毒技术、臭氧消毒技术;常用的物理消毒法有紫外线消毒技术、加热灭菌技术、微波技术等。上述传统的处理方法均具有杀灭效果差、杀菌不彻底(易使细菌复活)、杀菌效率低等缺点,部分技术还将产生消毒副产物,因此,急需寻找一种更有前景的杀菌技术。

3、天然酶具有优异的催化效率和底物特异性,但相对较高的成本和缺乏稳定性等问题,极大地阻碍了废水处理中的实际应用。纳米酶是指具有酶样催化性能的人工纳米材料,具有取代天然酶的能力,而且纳米酶在废水处理中的优点包括成本低、易于制备、稳定性高、对环境的影响低和重复利用性,被认为是天然酶在环境监测和废水处理等领域有前景的替代品,但目前尚无良好的应用,尤其是在cufe/okcn纳米酶的研究领域鲜有报道。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种cufe/okcn纳米酶及其制备方法和应用,所述cufe/okcn纳米酶具有类过氧化物酶样活性产生活性氧(ros),可用于光催化灭活废水中的耐药菌,取得了意想不到的技术效果;同时具备廉价、简单、可重复利用的优势。

2、为了实现以上技术目的,本专利技术采取如下技术方案;

3、一种cufe/okcn纳米酶的制备方法,包括以下步骤:

4、s1:将尿素、甲酸和硝酸钾混合,加入超纯水,于水浴条件下溶解;随后进行干燥,收集干燥产物再进行煅烧反应,煅烧反应完毕后得到固体产物,自然冷却至室温,将冷却后的固体产物取出,即为okcn;

5、s2:将s1制备的okcn溶解于无水乙醇中,经超声后,加入三氯化铁搅拌至溶解,随后加入氯化铜搅拌溶解,最后再加入碳酸氢铵,在室温下继续搅拌反应,反应后经静置、过滤、洗涤、干燥获得最终产物,记为cufe/okcn纳米酶。

6、优选的,所述s1中尿素、甲酸、硝酸钾的质量比是40000:1:200;尿素与超纯水的用量关系为20g:5ml;

7、优选的,所述s1中煅烧反应的温度为400-600℃,反应时间为1-3h;更进一步的,所述煅烧反应的温度550-600℃,反应时间为1-2h;

8、优选的,所述s1中水浴的温度为60℃;

9、优选的,所述s1中干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h。

10、优选的,所述s2中okcn、三氯化铁、氯化铜、碳酸氢铵的质量比是10:6.5:1:7;所述okcn与无水乙醇的用量关系为0.7g:40ml;

11、优选的,所述s2中继续搅拌反应的时间为6-10h;更进一步的,所述搅拌反应的时间为10h;

12、优选的,所述s2中所述洗涤是依次使用水和无水乙醇洗涤3-5次;所述干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h;

13、本专利技术所述cufe/okcn纳米酶具备优异的催化活性;在由100μg/ml的cufe/okcn、500μmol/l tmb、200μmol/l h2o2和ph=4.0醋酸缓冲液组成的反应体系下,于35℃作用20min,纳米酶的催化活性最大。

14、本专利技术所述的cufe/okcn纳米酶用于灭活细菌的用途或用于制备灭菌药物的用途。

15、进一步的,所制备的cufe/okcn纳米酶具有光催化灭活废水中耐药菌的应用;所述耐药菌包括但不局限于大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。

16、步骤如下:将耐药菌置于cufe/okcn纳米酶、hac-naac缓冲液和h2o2的反应体系中,可见光光源照射一段时间即可实现灭活耐药菌的用途;

17、所述耐药菌的浓度为107cfu·ml-1,所述反应体系中cufe/okcn纳米酶的浓度为100μg·ml-1,h2o2的浓度为200μmol·l-1,hac-naac缓冲液的浓度为0.1m,ph为5.5;可见光光源照射的功率为300w,时间为60-75min。

18、本专利技术的有益效果是:

19、本专利技术中公开的cufe/okcn纳米酶通过简单的一步热缩聚和原位沉积法即可得到,制备方法简单、成本低、稳定性高、对环境的影响低、可重复性强,并且针对原料的用量进行了优化,取得了实质性的效果。

20、本专利技术所得到的cufe/okcn纳米酶具有优异的类过氧化物酶样活性;通过活化h2o2产生活性氧进一步发挥光催化灭活废水中耐药菌的作用,灭菌效率高而且用时更短。耐药细菌在环境中的广泛存在对人类健康构成更大的威胁。因此,有效的灭活废水中耐药菌在环境监测和废水处理等领域具有良好的应用潜力,市场应用前景广阔。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CuFe/OKCN纳米酶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种CuFe/OKCN纳米酶的制备方法,其特征在于,所述S1中尿素、甲酸、硝酸钾的质量比是40000:1:200;尿素与超纯水的用量关系为20g:5mL;水浴的温度为60℃;所述干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h;煅烧反应的温度为400-600℃,反应时间为1-3h。

3.根据权利要求2所述的一种CuFe/OKCN纳米酶的制备方法,其特征在于,所述煅烧反应的温度550-600℃,反应时间为1-2h。

4.根据权利要求1所述的一种CuFe/OKCN纳米酶的制备方法,其特征在于,所述S2中OKCN、三氯化铁、氯化铜、碳酸氢铵的质量比是10:6.5:1:7;所述OKCN与无水乙醇的用量关系为0.7g:40mL;继续搅拌反应的时间为6-10h;所述洗涤是依次使用水和无水乙醇洗涤3-5次;所述干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h。

5.根据权利要求4所述的一种CuFe/OKCN纳米酶的制备方法,其特征在于,所述搅拌反应的时间为10h。

6.根据权利要求1-5任一项所述方法制备的CuFe/OKCN纳米酶。

7.根据权利要求6所述的CuFe/OKCN纳米酶用于灭活细菌的用途或用于制备灭菌药物的用途。

8.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,所述CuFe/OKCN纳米酶用于光催化灭活废水中耐药菌的用途;所述耐药菌包括但不局限于大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。

9.根据权利要求8所述的用途,其特征在于,步骤如下:将耐药菌置于CuFe/OKCN纳米酶、HAc-NaAc缓冲液和H2O2的反应体系中,可见光光源照射一段时间即可实现灭活耐药菌的用途。

10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于,所述耐药菌的浓度为107CFU·mL-1,所述反应体系中CuFe/OKCN纳米酶的浓度为100μg·mL-1,H2O2的浓度为200μmol·L-1,HAc-NaAc缓冲液的浓度为0.1M,pH为5.5;可见光光源照射的功率为300W,时间为60-75min。

...

【技术特征摘要】

1.一种cufe/okcn纳米酶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种cufe/okcn纳米酶的制备方法,其特征在于,所述s1中尿素、甲酸、硝酸钾的质量比是40000:1:200;尿素与超纯水的用量关系为20g:5ml;水浴的温度为60℃;所述干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h;煅烧反应的温度为400-600℃,反应时间为1-3h。

3.根据权利要求2所述的一种cufe/okcn纳米酶的制备方法,其特征在于,所述煅烧反应的温度550-600℃,反应时间为1-2h。

4.根据权利要求1所述的一种cufe/okcn纳米酶的制备方法,其特征在于,所述s2中okcn、三氯化铁、氯化铜、碳酸氢铵的质量比是10:6.5:1:7;所述okcn与无水乙醇的用量关系为0.7g:40ml;继续搅拌反应的时间为6-10h;所述洗涤是依次使用水和无水乙醇洗涤3-5次;所述干燥的温度为60-65℃,干燥的时间为6-12h。

5.根据权利要求4所述的一种cufe/...

【专利技术属性】
技术研发人员:于小凤祁君徐秀泉
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1