[发明专利]一种负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料及其应用

说明书

本发明属于催化材料技术领域，具体涉及一种负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料及其应用。本发明利用MOFs材料作为载体，负载Pt NPs，生成Cu‑MOF@Pt纳米复合材料。与纯的Pt NPs相比，很好的解决了纯的Pt NPs由于粒径小而导致的易于聚集从而影响酶活性的问题。此外，Pt作为贵金属材料之一，价格较为高昂，Cu‑MOF的加入降低了整体的成本。本发明提供的Cu‑MOF@Pt纳米复合材料可以与葡萄糖氧化酶级联进行葡萄糖的检测，具有高精度、高选择性的优势。

技术领域

本发明属于催化材料技术领域，具体涉及一种负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料及其应用。

背景技术

天然酶对反应底物具有高度特异性和高效催化性，使其在众多领域有着重要的应用。然而，天然酶固有的缺陷，例如：在极端条件下催化活性通常会丧失、制备和纯化成本高且难以回收利用，极大程度地阻碍了其实际应用。因此，开发高效、低成本的模拟酶是亟待解决的。

铂纳米颗粒（Pt NPs）是一种具有高类过氧化物酶活性且被广泛使用的贵金属纳米颗粒。其活性与分散性受粒径大小影响，粒径越小，活性越高，越容易聚集。而聚集Pt NPs也会抑制Pt NPs的类酶活性。因此，选择合适的载体使得小颗粒的Pt NPs分散良好对维持其类酶活性至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料及其应用。

本发明所采取的技术方案如下：一种负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料，其制备过程包括以下步骤：将Cu(NO₃)₂·3H₂O溶解于DMF中，添加PVP并超声使体系分布均匀得到第一溶液体系；将H₃BTC溶解于DMF中得到第二溶液体系；将第一溶液体系与第二溶液体系均匀混合，然后加入铂纳米颗粒，于60-100℃下加热反应，反应结束后，收集固体，洗涤得到负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料。

所述铜基金属有机框架三维纳米复合材料微观下为八面体。

如上所述的负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料作为类过氧化物酶的应用。

如上所述的负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料用于检测葡萄糖的应用，所述应用为非疾病治疗或诊断目的。

一种检测葡萄糖方法，所述方法为非疾病治疗或诊断目的，包括以下步骤：

（1）将待测溶液与葡萄糖氧化酶溶液混合反应；

（2）将步骤（1）反应后的溶液与含有如上所述的负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料和TMB的缓冲溶液混合得到反应体系，进行反应。

步骤（2）反应结束后，测定反应体系在652 nm处的吸光度。

当待测溶液中葡萄糖浓度在2-15 mM时，反应体系在652 nm处的吸光度与待测溶液中葡萄糖浓度呈线性关系。

步骤（2）中，所述反应体系中pH为2.5-3.5，负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料浓度≥50 µg/mL，反应于20 ~ 30℃下进行。

步骤（2）中，所述缓冲溶液为HAc-NaAc缓冲液。

一种检测葡萄糖的试剂盒，包含如上所述的负载铂纳米颗粒的铜基金属有机框架三维纳米复合材料。

本发明的有益效果如下：本发明利用MOFs材料作为载体，负载Pt NPs，生成Cu-MOF@Pt纳米复合材料。与纯的Pt NPs相比，很好的解决了纯的Pt NPs由于粒径小而导致的易于聚集从而影响酶活性的问题。此外，Pt作为贵金属材料之一，价格较为高昂，Cu-MOF的加入降低了整体的成本。