一种铜锌复合体纳米材料及其制备方法和应用

本发明涉及农作物生产，特别是涉及一种铜锌复合体纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在人口飞速增长的现代社会，提高单位面积土地作物产量是缓解全球粮食危机的重要举措之一，但是盐碱地分布广泛，制约着农作物产量的提高，严重限制了农田生产力的提高。现有缓解盐胁迫的手段存在着周期较长和资源浪费的问题，因此，寻找一种快速且成本较低的减少因盐胁迫造成粮食损失的方法对提高农田生产力具有重要意义。

2、纳米拟酶是拥有类似于细胞抗氧化酶活性的纳米材料的统称。近年来，研究人员发现了一种高效清除活性氧的纳米拟酶：经过表面修饰的氧化铈纳米材料(pnc)。pnc能够清除盐胁迫下拟南芥叶肉细胞内过量累积的活性氧，提高植物细胞钾钠比，从而提高植物耐盐性。但由于pnc中所含稀土元素铈是重金属，存在一定的生物安全性顾虑。现有技术中其他用于植物抗病的合成材料较为单一且不易合成纯化，难以大面积推广使用。

3、因此，如何提供一种合成方法简单、成本低且能有效减少盐胁迫对农作物影响的纳米材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种铜锌复合体纳米材料及其制备方法，合成方法简单且成本低，其可以快速有效的提高植物抗盐胁迫能力。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、在本发明的一方面，提供了一种铜锌复合体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将聚丙烯酸溶液、铜盐溶液、锌盐溶液充分混匀，得到混合液；

5、(2)将所述混合液与氢氧化铵溶液混合并进行水热反应，离心得到上清液，对所述上清液进行纯化，即得铜锌复合体纳米材料。

6、优选的，所述铜盐溶液、所述聚丙烯酸溶液、所述锌盐溶液的体积比为(0.5-1.5):(1.5-2.5):(0.5-1.5)。

7、优选的，所述铜盐溶液的浓度为0.45-0.55mol/l，所述锌盐溶液的浓度为0.45-0.55mol/l，所述聚丙烯酸溶液的浓度为100-800g/l。

8、优选的，所述铜盐选自硫酸铜、硝酸铜、氯化铜中的任意一种或几种；所述锌盐选自硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、醋酸锌、柠檬酸锌中的任意一种或几种。

9、优选的，所述混合液与所述氢氧化铵溶液的体积比为1：(1-5)；所述氢氧化铵溶液的浓度为15-50wt％。

10、优选的，所述水热反应温度为100-130℃，时间为20-30h。

11、优选的，所述纯化为将所述上清液转移至透析袋中进行透析处理，所述透析袋的截留分子量为1-100kda。

12、在本发明的另一方面，还提供了一种上述任一项所述的方法制备得到的铜锌复合体纳米材料。

13、另外，本发明还提供了一种上述任一项所述的方法制备得到的铜锌复合体纳米材料在提高植物抗盐胁迫中的应用。

14、优选的，所述的铜锌复合体纳米材料在提高盐胁迫下植物的抗氧化能力和/或活性氧清除酶活性中的应用。

15、优选的，所述应用方法如下：将所述铜锌复合体纳米材料溶解至浓度为150-250mg/l后均匀涂抹于植物叶片表面。

16、本发明提供了一种铜锌复合体纳米材料及其制备方法和应用，与现有技术相比，其有益效果在于：

17、本发明由聚丙烯酸修饰的铜锌复合体纳米材料制备简单，成本低，不仅可以有效清除植物体内的活性氧，同时还可以为植物提供其生长所必需得铜、锌等微量元素，提高植物的抗氧化酶活性，从而有效缓解植物的盐胁迫，提高植物长势，绿色安全，适合大规模应用。

技术特征：

1.一种铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铜盐溶液、所述聚丙烯酸溶液、所述锌盐溶液的体积比为(0.5-1.5):(1.5-2.5):(0.5-1.5)；

3.根据权利要求1或2所述的铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铜盐选自硫酸铜、硝酸铜、氯化铜中的任意一种或几种；

4.根据权利要求1所述的铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述混合液与所述氢氧化铵溶液的体积比为1：(1-5)；

5.根据权利要求1所述的铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应温度为100-130℃，时间为20-30h。

6.根据权利要求1所述的铜锌复合体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述纯化为将所述上清液转移至透析袋中进行透析处理，所述透析袋的截留分子量为1-100kda。

7.一种权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的铜锌复合体纳米材料。

8.一种权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的铜锌复合体纳米材料和/或权利要求7所述的铜锌复合体纳米材料在提高植物抗盐胁迫中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的铜锌复合体纳米材料在提高盐胁迫下植物的抗氧化能力和/或活性氧清除酶活性中的应用。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述应用方法如下：将所述铜锌复合体纳米材料溶解至浓度为150-250mg/l后均匀涂抹于植物叶片表面。

技术总结
本发明涉及农作物生产技术领域，公开了一种铜锌复合体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯酸溶液、铜盐溶液、锌盐溶液充分混匀，得到混合液；(2)将所述混合液与氢氧化铵溶液混合并进行水热反应，离心得到上清液，对所述上清液进行纯化，即得铜锌复合体纳米材料。本发明由聚丙烯酸修饰的铜锌复合体纳米材料制备简单，成本低，不仅可以有效清除植物体内的活性氧，同时还可以为植物提供其生长所必需得铜、锌等微量元素，提高植物的抗氧化酶活性，从而有效缓解植物的盐胁迫，提高植物长势，绿色安全，适合大规模应用。

技术研发人员：吴洪洪,李召虎,周涵,岳琳,刘家浩,戚杰,付程程,顾江江,谢周丽
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18