[发明专利]一种复合金属纳米材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及模拟酶技术，具体说是一种复合金属纳米材料及其制备和应用。通过钴盐与尿素沉淀制备获得含钴的前驱体，然后通过水热法硫化得到含不同硫的金属纳米材料；或，含不同硫复合金属纳米材料进一步焙烧得含硫的氧化钴复合金属纳米材料。本发明制备的纳米材料具有合成方法简单、成本低、性能显著等优点，在纳米材料催化氧化领域中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及模拟酶技术，具体说是一种复合金属纳米材料及其制备和应用。

背景技术

由细菌引起的疾病被认为是全世界致命的疾病之一，目前已影响了数以百万计的人的生命健康。为了应对细菌感染的威胁，全世界开发了各种抗菌材料，包括抗生素、金属离子和季铵盐化合物。然而，这些物质会造成细菌耐药性、环境污染、花费增多等问题。

随着纳米技术的迅速发展，已经开发出了一些新的纳米抗菌材料来克服以上的缺点；它们包括碳基纳米结构[1]、纳米银[2]、纳米金属氧化物[3]等。例如，石墨烯量子点[1]和能够催化低浓度的H₂O₂，产生羟基自由基(·OH)，具有一定的杀菌活性。纳米酶，与天然酶相比，具有制备简单、稳定性高等优点，因此制备多元、催化活性高、性能稳定的复合金属纳米材料是制备复合纳米酶的重要途径之一。

[1]H.J.Sun,N.Gao,K.Dong,J.S.Ren,X.G.Qu,Graphene quantum dots-band-aids used for wound disinfection,ACS Nano 8(2014)6202–6210.

[2]X.N.Li,S.M.Robinson,A.Gupta,K.Saha,Z.W.Jiang,D.F.Moyano,A.Sahar,M.A.Riley,V.M.Rotello,Functional gold nanoparticles as potent antimicrobialagents against multi-drug-resistant bacteria,ACS Nano 8(2014)10682–10686c.

[3]F.Natalio,R.Andre,A.F.Hartog,B.Stoll,K.P.Jochum,R.Wever,W.Tremel,Vanadium pentoxide nanoparticles mimic vanadium haloperoxidases and thwartbiofilm formation,Nat.Nanotechnol.7(2012)530–535.

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合金属纳米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：

一种复合金属纳米材料的制备方法，通过钴盐与尿素沉淀制备获得含钴的前驱体，然后通过水热法硫化得到含不同硫的金属纳米材料；或，含不同硫复合金属纳米材料进一步焙烧得含硫的氧化钴复合金属纳米材料。

进一步的说：

1)将钴盐和尿素(CO(NH₂)₂)粉末混合，再加入去离子水得混合液，调节混合液pH至酸性混匀后100-120℃下结晶12-14h，获得前驱体；其中，钴盐中Co²⁺与尿素的摩尔比为2:1-1:2；优选Co²⁺与尿素的最优摩尔比为1:1；

2)将前驱体和硫化钠混合后，溶于去离子水中分散均匀，而后于180-200℃硫化12-14h得含不同硫的金属纳米材料；

上述所得，含不同硫的金属纳米材料再于150-250℃下进行焙烧1.5-3h，得到含硫的氧化钴复合金属纳米材料。