[发明专利]一种镍钒复合氧化物模拟酶材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提出一种镍钒复合氧化物过氧化物模拟酶(POD)材料及其制备和应用。该方法属于模拟酶催化氧化技术领域。本发明首先通过尿素沉淀法制备出NiV的层状双羟基复合金属氢氧化物(NiV‑LDHs)前体，然后通过焙烧处理得到分散性能好、活化性能高的镍钒过氧化物模拟酶材料。所得复合材料具有合成步骤易操作、成本小、效果显著等特点，在新型催化氧化分析中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及模拟酶技术，具体说是一种NiV复合氧化物模拟酶材料及其制备和应用。

背景技术

天然酶由于对底物具有高特异性及催化活性，广泛应用于生物传感、医药、环保、食品工业等众多领域。但由于大多数天然酶稳定性差，易受到温度、pH值以及蛋白酶存在等实验条件的影响而失活，加之其制备、纯化成本高，极大的限制了它们的应用范围。因此，开发出具有高稳定性和低成本的人工模拟酶的研究显得非常重要。

近年来，随着纳米技术的开发，越来越多的纳米材料或纳米复合材料被发现具有模拟酶的性质，极大扩展了酶试用条件的应用，如四氧化三铁纳米粒子、二氧化铈纳米材料[Asati A,Kaittanis C,Santra S,et al.pH-tunable oxidase-like activity ofcerium oxide nanoparticles achieving sensitive fluorigenic detection ofcancer biomarkers at neutral pH.Analytical Chemistry,2011,83(7):2547-2553]、碳纳米管、碳量子点、贵金属纳米颗粒金、银、铂[Jiang H,Chen Z,Cao H,et al.Peroxidase-like activity of chitosan stabilized silver nanoparticles for visual andcolorimetric detection of glucose.Analyst,2012,137(23):5560-5564；MoglianettiM,De Luca E,Pedone D,et al.Platinum nanozymes recover cellular ROShomeostasis in an oxidative stress-mediateddisease model.Nanoscale,2016,8(6):3739-3752]等、和双金属纳米材料。相比于贵金属纳米材料合成方法，一方面降低了材料成本，二是合成方法单一，单元操作简单易于实现。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种复合氧化物模拟酶材料及其制备和应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种模拟过氧化物酶材料的制备方法，通过沉淀剂尿素沉淀法制备NiV的层状双羟基复合金属氢氧化物(NiV-LDHs)前体，然后通过焙烧处理得化学组分为NiO/Ni₃V₂O₈的复合氧化物模拟酶材料。

进一步的说，将Ni²⁺可溶性盐、三氯化钒(VCl₃)按4-2:1的比例混合再加入尿素(CO(NH₂)₂)，溶于水中混匀直至澄清透明，而后置于水热反应釜120-150℃(优选120℃)下晶化12h，晶化结束后自然冷却至室温后取出依次用超纯水和无水乙醇超声清洗、干燥，干燥后于300-800℃下焙烧2h得到化学成分为NiO/Ni₃V₂O₈的Ni-V-MMO模拟酶材料。

所述晶化处理后依次用去离子水、乙醇洗涤，离心分离，与80℃干燥6h，干燥后培烧得到NiV-LDHs材料。

所述Ni²⁺可溶性盐为硝酸镍或氯化镍。

所述焙烧优选温度为300-500℃。