[發(fā)明專利]一種金屬-硫-碳人工仿酶催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110482414.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113215615B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫永福;李力;謝毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B11/091
• 分類號(hào): C25B11/091;C25B3/26;C25B3/07
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

1.一種人工仿酶催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A）將蛋白質(zhì)溶液與金屬鹽溶液混合進(jìn)行反應(yīng)，得到蛋白-金屬絡(luò)合物凝膠；所述金屬鹽中的金屬選自錫；

B）將蛋白-金屬絡(luò)合物凝膠冷凍干燥后，在保護(hù)氣氛條件下進(jìn)行負(fù)壓熱解，得到金屬-硫-碳人工仿酶催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蛋白質(zhì)溶液為蛋白質(zhì)和乙醇的混合溶液；

所述蛋白質(zhì)與乙醇的質(zhì)量體積比為（1~5）g：（10~100）mL；

所述蛋白質(zhì)分子量為20000~200000 Da之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽溶液為金屬鹽與乙醇的混合溶液；

所述金屬鹽中金屬離子溶液的濃度為0.05 M~ 0.3 M；

所述金屬鹽選自氯鹽、硝酸鹽、硫酸鹽中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蛋白質(zhì)與金屬鹽的質(zhì)量比為（2~10）：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A）中，所述混合進(jìn)行反應(yīng)的溫度為50~100℃，時(shí)間為10~24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A）中，

將所述金屬鹽溶液滴加至蛋白質(zhì)溶液中，邊滴加邊進(jìn)行攪拌，滴加速率為1~5 mL/min，攪拌速率為200~800圈/分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)氣氛選自氮?dú)饣驓鍤猓?/p>

所述負(fù)壓熱解的溫度為400~700℃，升溫速率為1~5℃/min，熱解時(shí)間為1~4 h，壓力為-0.01~-0.05 Mpa。

8.一種如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的金屬-硫-碳人工仿酶催化劑，其特征在于，所述金屬-硫-碳人工仿酶催化劑為三維多孔碳限域金屬-硫單元的復(fù)合物，所述人工仿酶催化劑為分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，所述金屬為錫。

9.一種如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的人工仿酶催化劑在電催化二氧化碳還原中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述人工仿酶催化劑用于電催化二氧化碳還原生產(chǎn)甲酸及甲酸鹽。