本發(fā)明屬于材料，具體涉及一種類酶抗菌劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、航運(yùn)業(yè)是全球貿(mào)易和物流的重要組成部分。大部分國際貿(mào)易依賴海上運(yùn)輸，船舶運(yùn)輸貨物的速度快、成本低，在全球經(jīng)濟(jì)中扮演著至關(guān)重要的角色。船舶在航行時(shí)，水下船體部分會附著大量污損生物，形成生物膜，造成設(shè)施表面的粘附和生物腐蝕。海洋生物污損會對海洋設(shè)施和船舶造成許多危害，這種污損會增加船舶和海洋設(shè)施的阻力，導(dǎo)致燃料消耗增加，降低能源利用效率；會加速金屬表面的腐蝕和磨損，縮短設(shè)施和船舶的使用壽命，增加維護(hù)成本；嚴(yán)重的話，會影響船舶的操縱性能，增加航行風(fēng)險(xiǎn)，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。所以，對海洋防污的研究勢在必行，是對穩(wěn)步推進(jìn)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施的強(qiáng)力保障，對海洋強(qiáng)國的建設(shè)具有重大戰(zhàn)略意義。

2、在眾多防污方法中，酶防污主要是指以酶作為污損抑制的防污涂料方法。天然酶是一種具有高度特異性和催化性能的生物大分子。它們是一種極其重要的生物催化劑，隨著對酶的深入研究表明，天然酶具有一定的局限性，在ph值和溫度等因素變化下很容易失活，其潛在防污應(yīng)用受到限制。納米酶作為天然酶的模擬物，具有納米材料特有的性質(zhì)，具有穩(wěn)定性高、酶活性可調(diào)、結(jié)構(gòu)多樣、制備方法多樣化等特點(diǎn)，與天然酶相比，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3、基于鹵代過氧化物酶的生物防污法可以在海洋中微量過氧化氫存在條件下，催化鹵元素（如溴）形成鹵代物滅殺污損生物；影響污損生物信號因子傳遞，抑制生物膜形成，因此對海洋污損生物具有極強(qiáng)的抑制能力。氧化鈰納米顆粒是模擬鹵代過氧化物酶的理想模擬物，但易發(fā)生團(tuán)聚而降低類酶活性，且使用后難以回收利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種ce-mof類酶抗菌劑及其制備方法，通過對ce-mof進(jìn)一步氧化處理，改變ce-mof中ce3+/ce4+的含量比例，進(jìn)一步提高ce-mof的類酶活性。

2、為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：

3、一種ce-mof類酶抗菌劑，通過氫氧化鈉與過氧化氫的混合水溶液將ce-mof粉末氧化反應(yīng)得到。

4、按上述方案，所述氫氧化鈉的濃度范圍是0.03~0.05mol/l。

5、按上述方案，所述過氧化氫的濃度范圍是2~3mmol/l。

6、按上述方案，所述氧化反應(yīng)時(shí)間是1-5min。

7、上述類酶抗菌劑的制備方法，包括以下步驟：

8、將ce-mof粉末分散在去離子水中得到懸浮液；在懸浮液中加入氫氧化鈉與過氧化氫混合氧化反應(yīng)1-5min；離心洗滌、冷凍干燥得到混合價(jià)態(tài)的黃色粉末。

9、按上述方案，所述黃色粉末的粒徑范圍為300~700nm。

10、按上述方案，所述氫氧化鈉在懸浮液中的濃度范圍是0.03~0.05mol/l；過氧化氫在懸浮液中的濃度范圍是2~3mmol/l。

11、按上述方案，所述ce-mof粉末的制備方法包括以下步驟：

12、將六水合硝酸鈰與苯三甲酸溶解在水-乙醇混合溶液中；在50-70℃攪拌反應(yīng)1小時(shí)以上，得到白色混合液；經(jīng)過離心洗滌、冷凍干燥得到白色粉末ce-mof。

13、按上述方案，所述水-乙醇混合溶液中水與乙醇的體積比為10:1。

14、按上述方案，所述六水合硝酸鈰與苯三甲酸的摩爾比為1:1；六水合硝酸鈰在混合溶液中的濃度范圍是0.15~0.2mol/l；苯三甲酸在混合溶液中的濃度范圍是0.15~0.2mol/l。

15、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有益效果如下：

16、氧化鈰納米顆粒是模擬鹵代過氧化物酶的理想模擬物，但易發(fā)生團(tuán)聚而降低類酶活性，且使用后難以回收利用。mof基納米酶具有母體mofs的優(yōu)良特性，如大比表面積、高孔隙率和易于化學(xué)修飾等特點(diǎn)。ce-mof由金屬團(tuán)簇和有機(jī)配體組成，具有豐富的表面活性位點(diǎn)和調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)。這些特性使其在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化活性，特別是在氧化還原反應(yīng)中，類似于天然酶的活性中心。本發(fā)明通過對制備的ce-mof進(jìn)一步氧化處理，通過控制氧化時(shí)間，改變ce-mof中ce3+/ce4+的含量比例，進(jìn)一步提高了ce-mof的類酶活性。

技術(shù)特征：

1.一種ce-mof類酶抗菌劑，其特征在于通過氫氧化鈉與過氧化氫的混合水溶液將ce-mof粉末氧化反應(yīng)得到。

2.如權(quán)利要求1所述ce-mof類酶抗菌劑，其特征在于所述氫氧化鈉的濃度范圍是0.03~0.05mol/l。

3.如權(quán)利要求1所述ce-mof類酶抗菌劑，其特征在于所述過氧化氫的濃度范圍是2~3mmol/l。

4.如權(quán)利要求1所述ce-mof類酶抗菌劑，其特征在于所述氧化反應(yīng)時(shí)間是1-5min。

5.權(quán)利要求1所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

6.如權(quán)利要求5所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于所述黃色粉末的粒徑范圍為300~700nm。

7.如權(quán)利要求5所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于所述氫氧化鈉在懸浮液中的濃度范圍是0.03~0.05mol/l；過氧化氫在懸浮液中的濃度范圍是2~3mmol/l。

8.如權(quán)利要求5所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于所述ce-mof粉末的制備方法包括以下步驟：

9.如權(quán)利要求8所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于所述水-乙醇混合溶液中水與乙醇的體積比為10:1。

10.如權(quán)利要求8所述類酶抗菌劑的制備方法，其特征在于所述六水合硝酸鈰與苯三甲酸的摩爾比為1:1；六水合硝酸鈰在混合溶液中的濃度范圍是0.15~0.2mol/l；苯三甲酸在混合溶液中的濃度范圍是0.15~0.2mol/l。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種Ce?MOF類酶抗菌劑及其制備方法，將Ce?MOF粉末分散在去離子水中得到懸浮液；在懸浮液中加入氫氧化鈉與過氧化氫混合氧化反應(yīng)1?5min；離心洗滌、冷凍干燥得到混合價(jià)態(tài)的黃色粉末；所述黃色粉末的粒徑范圍為300~700nm；所述氫氧化鈉在懸浮液中的濃度范圍是0.03~0.05mol/L；過氧化氫在懸浮液中的濃度范圍是2~3mmol/L；本發(fā)明通過對Ce?MOF進(jìn)一步氧化處理，改變Ce?MOF中Ce<supgt;3+</supgt;/Ce<supgt;4+</supgt;的含量比例，進(jìn)一步提高Ce?MOF的類酶活性。

技術(shù)研發(fā)人員：賀小燕,趙佳旭,白秀琴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9