[发明专利]有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过共溶剂法将嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚环氧乙烷自组装为DP结构的立方相微球；

S2：以DP结构的立方相微球为软模板，在混合溶剂体系中，使金属Zn源和2-甲基咪唑在孔道内反应，待反应结束后，用清洗溶剂洗除模板，即得到SP结构的立方相ZIF-8微球，命名为SP-ZIF-8。

2.根据权利要求1所述的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，制备DP结构的立方相微球，包括如下步骤：

S11：将嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚环氧乙烷PS₂₁₈-b-PEO₄₅溶于第一混合溶剂中，在室温下搅拌，直至共聚物溶解完全，得到第一溶解液；

S12：向第一溶解液中滴加去离子水，得到第二溶解液；

S13：将得到的第二溶解液在去离子水中透析，然后离心，冷冻干燥，即得DP结构的立方相微球粉末。

3.根据权利要求2所述的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，步骤S11中，所述第一混合溶剂由二氧六环与N,N-二甲基甲酰胺组成，第一混合溶剂中，二氧六环与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为92:8。

4.根据权利要求3所述的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，步骤S12中，以1mL·h^-1的速度滴加2mL去离子水。

5.根据权利要求3所述的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，步骤S13中，第二溶解液在去离子水中透析24h。

6.根据权利要求1所述的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，制备SP结构的立方相ZIF-8微球，包括如下步骤：

S21：以DP结构的立方相微球作为模板，分散于第二混合溶剂中，然后加入2-甲基咪唑搅拌以使之扩散进入孔道，随后加入ZnBr₂反应，搅拌直至反应完全；

S21：分别用乙醇、和THF洗涤产物并除去模板，在60℃下真空干燥后得到SP结构的立方相ZIF-8微球。

7.由权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的用于酶固定化载体的有序双连续结构金属有机框架材料SP-ZIF-8。

8.如权利要求7所述的金属有机框架材料SP-ZIF-8在胰蛋白酶固定化及生物催化反应器中的应用。

9.一种制备固定化胰蛋白酶的ZIF-8生物催化反应器胰蛋白酶@SP-ZIF-8的方法，其特征在于：通过混合搅拌的方法将胰蛋白酶负载到如权利要求7所述的金属有机框架材料SP-ZIF-8中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

将胰蛋白酶和SP-ZIF-8分散在HEPES缓冲溶液中，并于25℃下搅拌1小时，洗涤、离心收集固体，即得到胰蛋白酶@SP-ZIF-8，随后将其分散于NH₄HCO₃缓冲溶液中，即得到胰蛋白酶@SP-ZIF-8生物反应器。