[發明專利]過渡金屬單原子納米酶及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110706467.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113457659B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 曹素嬌;程沖;邱邐;李玲;鄭懿娟;朱筆揮;馬田;馬朗;李爽;陳帆
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/22;B01J23/26;B01J23/28;B01J23/30;B01J23/34;B01J23/36;B01J23/60;B01J23/66;B01J23/80;B01J35/10;B01J37/03;B01J37/08;C02F1/72
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 張娟;魏靜

1.一種制備過渡金屬單原子納米酶的方法，其特征在于：它是將摻雜過渡金屬的金屬有機骨架材料經熱處理后得到的；所述金屬有機骨架材料為ZIF-8，所述過渡金屬選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、W、Re、Ir、Pt、Au、Ce、Gd或Tb；

所述摻雜過渡金屬的金屬有機骨架材料是以Zn²⁺鹽、過渡金屬鹽或過渡金屬酸、表面活性劑、2-甲基咪唑為原料，以水為溶劑制得的。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述摻雜過渡金屬的金屬有機骨架材料的制備方法包括以下步驟：

（1）將Zn²⁺鹽、過渡金屬鹽、表面活性劑在水中混合均勻，得到液體A；

（2）將2-甲基咪唑在水中混合均勻，得到液體B；

（3）將液體A與液體B混合后反應，然后分離出沉淀，洗滌沉淀，干燥后即得摻雜過渡金屬的金屬有機骨架材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（1）中，所述Zn²⁺鹽為Zn(NO₃)₂或其水合物，所述表面活性劑為陽離子表面活性劑；所述Zn²⁺鹽與過渡金屬鹽的摩爾比為（30~50）：1，所述Zn²⁺鹽與表面活性劑的摩爾比為（20~30）：1，所述Zn²⁺鹽與水的質量體積比為1：（30~70） g/mL；

步驟（2）中，所述2-甲基咪唑與Zn²⁺鹽的摩爾比為（45~65）：1，所述2-甲基咪唑與水的質量體積比為1：（10~20） g/mL；

步驟（3）中，所述反應的溫度為室溫，反應的時間為1~4h。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（1）中，所述Zn²⁺鹽Zn (NO₃)₂·6H₂O，所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，所述Zn²⁺鹽與過渡金屬鹽的摩爾比為40：1，所述Zn²⁺鹽與表面活性劑的摩爾比為25：1，所述Zn²⁺鹽與水的質量體積比為1：50 g/mL；

步驟（2）中，所述2-甲基咪唑與Zn²⁺鹽的摩爾比為57：1，所述2-甲基咪唑與水的質量體積比為1：14 g/mL；

步驟（3）中，所述反應的時間為3h。

5.根據權利要求1~4任一項所述的方法，其特征在于：所述熱處理溫度為600~1200℃，時間為1~3h，熱處理環境為惰性氣體氛圍。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述熱處理溫度為900~1100℃，時間為2h。

7.權利要求1~6任一項所述方法得到的過渡金屬單原子納米酶在制備仿酶制劑中的用途。

8.根據權利要求7所述的用途，其特征在于：所述仿酶制劑為仿氧化酶制劑、仿過氧化物酶制劑或仿鹵素過氧化物酶制劑。

9.根據權利要求8所述的用途，其特征在于：所述仿酶制劑為抗菌劑、抗腫瘤藥物或廢水處理劑。