[发明专利]一种增强识别对映体的Cu-MOF纳米催化剂制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种增强识别对映体的Cu‑MOF纳米催化剂制备方法及基于该催化剂作为亚甲基蓝增强识别苯丙氨酸对映体的应用，属于纳米复合材料技术、电催化技术领域。其主要步骤是将硝酸铜溶液与配体溶液共混，加入亚甲基蓝溶液制备负载亚甲基蓝的Cu‑MOF纳米晶；将负载亚甲基蓝的Cu‑MOF纳米晶置于250 W微波炉中活化3 min，得到Cu‑MOF纳米催化剂；将该催化剂作为亚甲基蓝增强Cu‑MOF纳米晶电化学识别苯丙氨酸对映体的应用，工艺简单，反应能耗低，有很好的电催化性能和反应稳定性，具有良好的工业前景。

技术领域

本发明公开了一种增强识别对映体的Cu-MOF纳米催化剂制备方法及基于该催化剂作为亚甲基蓝增强识别苯丙氨酸对映体的应用，属于纳米复合材料技术、电催化技术领域。

背景技术

手性对化学、生物学研究具有重要影响，因为大多数活性物质都具有手性。通常，手性对映异构体的性能在生化活性、毒性、转运过程和代谢途径方面表现出很大差异。通常，只有一种异构体表现出完美的活性，而另一种则没有理想的价值，甚至会引起严重的副作用。因此，手性识别一直是化学和生物学研究中的热门话题。为了解决这个问题，有许多方法，例如毛细管电泳、高效液相色谱、圆二色谱、比色法和荧光分光光度法被开发用于识别生活中非常重要的电活性手性分子。但是，大多数已报道的方法需要复杂的样品预处理和昂贵的手性色谱柱，而且也很费时。

电化学手性识别是分析化学的研究方向之一，并且可以使用相对便宜的设备提供高灵敏度和选择性。研究人员一直在寻找具有高比表面积和独特的电子和催化性质以获得更好的灵敏度和选择性的新类材料。MOF优异的电化学还原性能和大的比表面积、多孔多样的晶体结构，易功能化以及正性配位中心的存在，使其在电化学手性识别技术领域具有巨大的潜力。

但是，当前研究的电化学传感器通常仅涉及一种信号机制，且对电活性较弱的对映体检测不敏感，由于某些因素（例如检测环境和错误）会干扰检测结果，而可能不够可靠，而具有多重响应信号的传感平台可使检测结果更具说服力，并且预计会提供更多的响应信息，并改善传感器的选择性和灵敏度。因此，用多种信号有效地增强电活性较弱的手性对映异构体的选择性和灵敏定量测定具有重要意义，并且具有重要的潜在应用。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种增强识别对映体的Cu-MOF纳米催化剂制备方法，该方法耗时短、成本低、能耗少、制备工艺简单，具有很好的工业前景。

本发明的技术任务之二是提供所述催化剂的用途，即将该催化剂作为亚甲基蓝增强识别苯丙氨酸对映体的应用，该方法操作简便，催化性能优异并且稳定性良好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

1．一种增强识别对映体的Cu-MOF纳米催化剂制备方法

将2.3-2.7 mmol的Cu(NO₃)₂·3H₂O与13-17 mL水共混，得到硝酸铜溶液；

将0.5-0.7 mmol的配体L-天冬氨酸L-Asp和0.9-1.2 mmol的NaOH加入到3-7 mL水中，180 W超声2-4 min，得到澄清的配体溶液；

将硝酸铜溶液与配体溶液共混，加入0.1-0.3 mmol的亚甲基蓝，180 W超声2-4 min，室温下静置1-2天，离心分离，将得到的晶体分别用水和乙醇洗涤三次后，85 ℃干燥至恒重，得到负载亚甲基蓝的Cu-MOF纳米晶；

将负载亚甲基蓝的Cu-MOF纳米晶置于250 W微波炉中活化3 min，得到活化的负载亚甲基蓝的Cu-MOF纳米晶，即Cu-MOF纳米催化剂。

所述负载亚甲基蓝的Cu-MOF纳米晶，是亚甲基蓝镶嵌在Cu-MOF纳米纤维的孔洞中，产率为50-70%。