[发明专利]基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法及应用

权利要求书

1.基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：物理预处理

天然硅酸盐矿物研磨、过筛除杂，获得高纯度的矿物粉末；

S2：超声预处理

将步骤S1得到的高纯度的矿物粉末分散于水中，在机械搅拌的条件下进行超声波处理，获得单分散的硅酸盐悬浮液；

S3：硅酸盐溶解

向步骤S2得到的单分散的硅酸盐悬浮液中添加有机配体，有机配体络合硅酸盐矿物纳米结构表面金属阳离子，使天然硅酸盐的溶解并原位形成SiO4- 4基团，得到含SiO4- 4基团溶液；

S4：老化反应

向步骤S3得到的含SiO4- 4基团溶液中添加氨水/氯化铵缓冲液，催化金属锰盐中Mn²⁺在硅酸盐纳米结构表面原位形成硅酸锰并进行老化反应，产物经离心、去离子水洗涤后，真空干燥即得硅酸锰纳米酶。

2.权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，步骤S1中所述的天然硅酸盐矿物为埃洛石、凹凸棒石、蛭石或火山石中的任意一种或两种以上的任意组合。

3.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，步骤S1中所述研磨的速度为80-120r/min，研磨时长为1-2h，所述的过筛除杂选用的筛网目数为100-300目。

4.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，步骤S2中所述的超声波预处理具体步骤为：将筛选好的硅酸盐矿物粉末0.2-10g分散于100-1000mL去离子水中，在100-1000r/min的机械搅拌下，使用20-40KHz的超声波清洗机进行超声波分散处理0.5-1h。

5.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，步骤S3所述的有机配体为柠檬酸、柠檬酸钠、单宁酸、草酸、草酸钠、酒石酸、酒石酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠和腐殖质中的任意一种或两种以上的任意组合。

6.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，步骤S4中所述的催化金属锰盐为氯化锰、乙酸锰和硫酸锰中的任意一种或两种以上的任意组合。

7.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，所述步骤S4中向含SiO4- 4基团溶液中添加氨水/氯化铵缓冲液后，氨水、氯化铵、Mn²⁺及有机配体的物质的量比为15:10:1:0.1-150:100:10:10。

8.如权利要求1所述的基于硅酸盐溶解动力学制备硅酸锰纳米酶的方法，其特征在于，所述老化反应温度10-40℃，反应时间6-24小时，磁力搅拌速度为300-700r/min。

9.如权利要求1-8任意一项所述方法制备的硅酸锰纳米酶的应用，其特征在于，将所述硅酸锰纳米酶应用于4-氨基氨替吡啉比色法检测苯酚类化合物以及催化氧化辣根过氧化物酶底物。