[發(fā)明專利]COF-300/PPy/Au(G)納米酶催化劑的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011430761.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112403519B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許銀銀;吳涯璐;馮敬博;張巖;李爰媛
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 劉紅陽

本發(fā)明屬于納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為COF?300/PPy/Au(G)納米酶催化劑的制備方法及應(yīng)用；首先，將對苯二甲醛和四(4?氨基苯基)甲烷加入1,4?二氧六環(huán)中，攪拌溶解，加入醋酸后靜置，用溶劑熱法制備COF?300；然后，以吡咯單體為原料，以水為溶劑，采用原位聚合法常溫攪拌，得COF?300@PPy復(fù)合納米材料；最后以氯金酸為原料，以檸檬酸三鈉為還原劑，通過還原和原位生長的方法制備得到多層金納米顆粒(AuNPs)修飾的COF?300/PPy/Au(G)納米酶催化劑。發(fā)明制備的COF?300/PPy/Au(G)納米酶催化劑表現(xiàn)出高效廣譜的催化作用，對多種有機(jī)物表現(xiàn)出較強(qiáng)的催化降解去除效果，制備條件溫和，方法簡單，經(jīng)濟(jì)可行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為COF-300/PPy/Au(G)納米酶催化劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

水是維系生命與健康的基本需求，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。這些具有色度重，濃度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，成分復(fù)雜，且生物毒性大等特點的有機(jī)污染物排入水體，難以降解。因此，探尋一種綠色環(huán)保，合成過程簡單，價格低廉，效率高并可用于水中污染物去除的納米材料就顯得尤為重要。AuNPs材料作為一種模擬酶催化劑，相對天然酶具有更高的穩(wěn)定性、可大量獲取等優(yōu)勢，在環(huán)境污染物催化降解去除方面得到了廣泛的應(yīng)用。但單純AuNPs在水中存在易團(tuán)聚，二次污染等風(fēng)險。因此，尋找一種比表面積大、易分散的AuNPs載體也尤為重要。

共價有機(jī)骨架材料(COFs)是一種由無機(jī)小分子經(jīng)由共價鍵合制備得到的一種高度有序的多孔高分子晶體材料。COFs具有超大比表面積、易與功能化、密度低等特點，是一種良好的催化劑載體。目前COFs在儲氣、產(chǎn)氫、有機(jī)反應(yīng)催化等方面得到了一定的應(yīng)用。但多層Au NPs修飾的COF-300/PPy在水中污染物的催化降解方面的應(yīng)用還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供COF-300/PPy/Au(G)納米酶催化劑的制備方法，包括：

S1通過苯二甲醛、四(4-氨基苯基)甲烷、1,4-二氧六環(huán)和醋酸制備COF-300；

S2將吡咯單體加入COF-300水溶液中，通過原位聚合制備得到COF-300@PPy復(fù)合納米材料；

S3制備Au NPs溶液，并將Au NPs溶液滴入COF-300/PPy水溶液中，得到COF-300/PPy/Au(A)；

S4對COF-300/PPy/Au(A)通過還原和原位生長的方法制備得到多層Au NPs修飾的COF-300/PPy/Au(G)納米酶催化劑。

在S1中，所述COF-300的制備方法為：

S101將對苯二甲醛和四-(4-氨基苯基)-甲烷放入聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，加入1,4-二氧六環(huán)均勻攪拌；

S102在混合溶液變成透明亮黃色溶液后，逐滴加入醋酸溶液，室溫靜置；

S103將混合溶液置于高壓反應(yīng)釜中在100℃的烘箱中反應(yīng)；

S104制備得到的COF-300通過丙酮清洗，真空干燥后得到COF-300淺黃色粉末。

在S2中，所述制備COF-300@PPy復(fù)合納米材料的具體方法為：

S201將COF-300加入到超純水，形成均勻的懸濁液；

S202將吡咯單體加入至懸濁液中混合；

S203將FeCl₃·6H₂O水溶液逐滴加入上述混合液中攪拌，常溫反應(yīng)24h后得到COF-300@PPy懸濁液；

S204通過乙醇和超純水交替洗滌、離心后得到COF-300@PPy復(fù)合納米材料。