一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒及其制备方法

本申请属于纳米材料领域，更具体地，涉及一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒及其制备方法。

背景技术：

1、铂族金属具有很好的催化活性，特别是铂基纳米材料，在催化领域表现出广泛的应用前景。铂基双金属纳米材料通过界面工程可形成新的结构，如核壳结构、异质结构和合金结构，它们已被广泛证明具有比单金属更好的物理和化学性能。尽管如此，但是目前具有与天然辣根过氧化物酶比活性(1305u mg-1)相当的纳米酶还鲜有报道。

2、对于提高铂基纳米酶活性的研究，现有技术虽然提供了诸多方法，但仍存在催化剂制备工序繁琐、耗时长以及催化活性低等问题。以pt-sn纳米颗粒为例，现有技术提出首先将铂前体、锡前体以及聚乙烯吡咯烷酮溶液在不锈钢高压釜中混合后，置于180℃条件下加热12h，再采用超纯水和乙醇洗涤离心制备了pt-sn纳米材料，通过酶催化性能测试后，其最优比活度为345.3u mg-1，这一数值相较于天然辣根过氧化物酶仍有较大差距。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本申请提供了一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒及其制备方法，旨在解决现有的铂基纳米材料活性较天然辣根过氧化物酶差距较大的问题。

2、按照本申请的一方面，提供了一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒的制备方法，具体为：

3、s1利用碲前体和硒前体制备碲硒纳米棒；

4、s2将步骤s1制得的碲硒纳米棒分散于水溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液并反应预设时间，然后加入铑前体继续反应预设时间，最后加入铂前体并反应预设时间，待反应结束后进行固液分离获得沉淀物，以此制得高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒。

5、通过本申请所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够利用聚乙烯吡咯烷酮对铂铑中空纳米棒的形貌进行调控，并在类过氧化物酶比活度上取得优良的效果。

6、作为进一步优选的，步骤s1具体为：将碲前体、硒前体加入含还原剂的溶液中并反应预设时间，待反应结束后加入含有表面活性剂的溶液并充分搅拌，最后进行固液分离获得沉淀物，由此制得碲硒纳米棒。

7、作为进一步优选的，步骤s1中，所述碲前体为二氧化碲、亚碲酸和亚碲酸盐中的一种或多种，所述硒前体为亚硒酸和/或亚硒酸盐，所述还原剂为水合肼，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

8、作为进一步优选的，步骤s1中，反应温度为30℃～50℃，加入所述碲前体和硒前体后反应时间为15min～20min。

9、作为进一步优选的，步骤s2中，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为1μg/ml～1500μg/ml。

10、作为进一步优选的，所述铑前体为三氯化铑、氯铑酸铵、硝酸铑、硫酸铑中的一种或多种，所述铂前体为氯铂酸、氯铂酸铵、二氯化铂、四氯化铂、硝酸铂中的一种或多种。

11、作为进一步优选的，步骤s2中，所述铑前体和铂前体的摩尔比为8：3～8：10，所述碲硒纳米棒与铂前体的摩尔比为4：1～2：1。

12、作为进一步优选的，步骤s2中，反应温度为15℃～30℃，加入所述聚乙烯吡咯烷酮溶液后反应时间为5min～30min，加入所述铑前体后反应时间为20min～50min，加入铂前体后反应时间为10min～30min。

13、按照本申请的另一方面，提供了利用上述制备方法获得的高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒。

14、作为进一步优选的，所述高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒的长度为90nm～110nm，直径为30nm～50nm。

15、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

16、1.本申请提出将聚乙烯吡咯烷酮溶液加入到碲硒纳米棒溶液中，能够稳定碲硒纳米棒，然后再先后加入铑前体和铂前体，利用置换取代反应和柯肯特尔效应，进而制得高类过氧化物酶活性的铂铑中空纳米棒；

17、2.尤其是，本申请通过对聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度进行优化，能够实现铂铑中空纳米棒结构的差异化控制；

18、3.本申请制备的高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒不仅拥有形貌可调的性质，而且具有优异的类过氧化物酶活性，与天然辣根过氧化物酶活性相当，因此可将其作为类过氧化物酶应用于检测、医疗以及环境保护等领域。

技术特征：

1.一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1具体为：将碲前体、硒前体加入含还原剂的溶液中并反应预设时间，待反应结束后加入含有表面活性剂的溶液并充分搅拌，最后进行固液分离获得沉淀物，由此制得碲硒纳米棒。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碲前体为二氧化碲、亚碲酸和亚碲酸盐中的一种或多种，所述硒前体为亚硒酸和/或亚硒酸盐，所述还原剂为水合肼，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，反应温度为30℃～50℃，加入所述碲前体和硒前体后反应时间为15min～20min。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为1μg/ml～1500μg/ml。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铑前体为三氯化铑、氯铑酸铵、硝酸铑、硫酸铑中的一种或多种，所述铂前体为氯铂酸、氯铂酸铵、二氯化铂、四氯化铂、硝酸铂中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述铑前体和铂前体的摩尔比为8：3～8：10，所述碲硒纳米棒与铂前体的摩尔比为4：1～2：1。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，反应温度为15℃～30℃，加入所述聚乙烯吡咯烷酮溶液后反应时间为5min～30min，加入所述铑前体后反应时间为20min～50min，加入铂前体后反应时间为10min～30min。

9.利用如权利要求1～8任一项所述制备方法获得的高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒。

10.如权利要求9所述的高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒，其特征在于，所述高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒的长度为90nm～110nm，直径为30nm～50nm。

技术总结
本申请属于纳米材料领域，具体公开了一种高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒及其制备方法，该制备方法为：利用碲前体和硒前体制备碲硒纳米棒；将制得的碲硒纳米棒分散于水溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮溶液并反应预设时间，然后加入铑前体继续反应预设时间，最后加入铂前体并反应预设时间，待反应结束后进行固液分离获得沉淀物，以此制得高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒。本申请提出将聚乙烯吡咯烷酮溶液加入到碲硒纳米棒溶液中，能够稳定碲硒纳米棒，然后再先后加入铑前体和铂前体，利用置换取代反应和柯肯特尔效应，进而制得高类过氧化物酶活性铂铑中空纳米棒。

技术研发人员：蔡凯,谭燚,郝健,袁金成,尚蕊
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10