[发明专利]双金属-金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及一种双金属‑金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法和应用。本发明双金属‑金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法为：预先配制均苯三甲酸溶液、铁盐溶液和铜盐溶液，在常温下将铁盐溶液和铜盐溶液混合，得到混合溶液，在配制的均苯三甲酸溶液加入混合溶液，搅拌，离心，洗涤、冷冻干燥，即得。本发明提供的双金属‑金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法非常简便，无需繁琐合成步骤，反应条件温和；且合成的材料尺寸均匀、形貌规则，具有较高的类过氧化物酶活性，可应用于3,3',5,5'‑四甲基联苯胺、邻苯二胺和2,2'‑联氮‑双‑3‑乙基苯并噻唑啉‑6‑磺酸等底物催化，在生化分析、食品安全分析等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及双金属-金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法和应用。

背景技术

近年来，全球食源性疾病的暴发，使得食源性致病菌成为威胁食品质量与安全的首要因素。食源性致病菌主要包括沙门氏菌、李斯特菌、金黄色葡萄球菌肠毒素、大肠杆菌和副溶血弧菌等等。在世界各地暴发的细菌性食物中毒事件中，沙门氏菌感染引起的食物中毒常常位列榜首；在中国,多次暴发由沙门氏菌感染引起的食物中毒事件。全球每年超过3000万人感染沙门氏菌，其中20多万人死亡。因此对食品中的致病菌进行实时监测具有重要意义。在“健康中国2030”背景下，完善食品致病菌污染监测体系，为制定相关政策法规提供理论支撑，发展准确可靠、高效快速的现场光谱分析技术是形势所需。

纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体以及由纳米微晶所构成的材料。因纳米材料的比表面积大、表面活化中心多，与传统材料催化剂相比，其催化活性和催化效率都大大增强。随着纳米技术的迅猛发展，纳米材料在催化领域的研究不断深入，新的成果不断涌现。有关金属氧化物纳米材料、贵金属纳米材料、碳基纳米材料、复合纳米材料的制备和催化性能研究的报道相继出现。与辣根过氧化物酶相比，具有过氧化物模拟酶活性的纳米材料具有更多的优越性，如可大批量制备、成本低廉、更稳定、不易被蛋白酶水解等。因此，制备具有良好的酶催化活性、应用广泛的纳米材料已成为一个重要的研究领域。

核酸适配体(Aptamer)是从随机单链寡核苷酸库中筛选获得的可与靶标高特异性结合的一段单链核苷酸，具有制备简单、成本低、性质稳定、适用范围广、高亲和性以及高特异性等优点。核酸适配体是对特定靶标具有特异性识别作用的短链DNA分子，具有特异性和亲和力高等特点，可以提高方法的选择性。

金属有机框架(metal-organic frameworks，MOFs)纳米材料是由金属离子和有机配体通过自主组装合成的具有周期性呈网状结构的多孔无机-有机杂化材料，其中的金属节点和有机配体不但提供了丰富的催化位点，并赋予MOFs内在的模拟酶的特性。纳米级尺寸、可控性结构和优异的催化特性，使得MOFs纳米材料作为新型的纳米酶引起研究人员的关注。以铜盐(Fe、Cu等)为原料，在常温下合成具有类酶活性的MOFs材料，对具有酶催化活性纳米材料的开发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种制备双金属-金属有机骨架聚合物纳米材料的方法，本发明提供的双金属-金属有机骨架聚合物纳米材料的制备方法简单，不需复杂昂贵的仪器设备，且合成材料尺寸均匀、形貌规则，具有类过氧化物酶活性，在生化分析、食品安全分析等领域具有良好的应用前景。

本发明提供的一种双金属-有机金属骨架聚合物纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将均苯三甲酸配制成均苯三甲酸溶液，将可溶性铁盐配制成铁盐溶液，将可溶性铜盐配制成铜盐溶液；

S2、在常温下，将铁盐溶液和铜盐溶液混合得到混合溶液，然后边搅拌边加入到均苯三甲酸溶液中，搅拌反应后进行离心、洗涤、冷冻干燥，得到双金属-金属有机骨架聚合物纳米材料。

进一步的，所述的可溶性铁盐为三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁和三溴化铁中的一种或多种。