氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于氧化鎢量子點(diǎn)材料的新型模擬過氧化物酶，屬于模擬催化氧化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管天然酶具有催化效率高、專一性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)，但是天然酶的活性易受PH值、溫度以及毒性等環(huán)境因素的影響，因此具有不穩(wěn)定、易失活等缺點(diǎn)。此外，天然酶還具有來源有限，提純困難，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，因此極大地限制了其應(yīng)用。近年來，納米材料人工模擬過氧化物酶的出現(xiàn)可有效克服天然酶的以上缺點(diǎn)，表現(xiàn)出強(qiáng)大的催化活性和特異性，且具有制備簡(jiǎn)單、價(jià)廉、穩(wěn)定性好，可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，因此在模擬酶應(yīng)用領(lǐng)域顯示出極大的優(yōu)勢(shì)并具有很好的應(yīng)用前景。
[0003]納米氧化鎢的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，使其在光、磁、催化及化學(xué)活性等方面具有更加優(yōu)勢(shì)的性能?；诹孔有?yīng)，量子點(diǎn)在太陽能電池，發(fā)光器件，光學(xué)生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，零維氧化鎢量子點(diǎn)的制備，很可能大大提高和改善氧化鎢的性能。本發(fā)明提供了一種基于氧化鎢量子點(diǎn)材料的尚活性、尚穩(wěn)定性t旲擬過氧化物酶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高效的氧化鎢量子點(diǎn)催化材料，并提供其作為模擬過氧化物酶。其是氧化鎢量子點(diǎn)材料具有過氧化物酶特性，其催化過氧化氫分別氧化3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸、2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽或鄰苯二胺等顯色劑顯色。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶，其特征是氧化鎢量子點(diǎn)材料具有過氧化物酶特性，其能催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸、2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽或鄰苯二胺等顯色劑顯色。
[0006]所述氧化鎢量子點(diǎn)材料由以下方法制備的:稱取硫化鎢，加入二次蒸餾水中制得硫化鎢懸浮液濃度為0.1~0.3 mg/mL (優(yōu)選0.15 mg/mL)，于超聲波清洗器中超聲處理，經(jīng)砂芯漏斗過濾，獲得濾餅，再將收集的濾餅重懸于二次蒸餾水中獲得溶液，將所得溶液置于高壓反應(yīng)釜中，160 0C -240 0C (優(yōu)選200°C)下反應(yīng)，然后冷卻至室溫，得到水熱產(chǎn)物，再將該水熱產(chǎn)物經(jīng)砂芯漏斗過濾，收集濾液，即得到氧化鎢量子點(diǎn)溶液，經(jīng)懸蒸、乙醇分散，離心、真空干燥步驟即得到氧化鎢量子點(diǎn)固體粉末。
[0007]所述的一種氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶，能催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺鹽酸生成藍(lán)色產(chǎn)物，該產(chǎn)物在652 nm處有最大吸收峰。
[0008]所述的一種氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶，能催化過氧化氫氧化2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽，產(chǎn)生一種綠色的顯色反應(yīng)。
[0009]所述的一種氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶，能催化過氧化氫氧化鄰苯二胺，
產(chǎn)生一種黃色的顯色反應(yīng)。
[0010]上述稱取硫化媽，加入二次蒸饋水中制得硫化媽懸浮液的濃度優(yōu)選為0.15mg/mL。
[0011]上述超聲波清洗器中超聲處理，經(jīng)砂芯漏斗過濾，獲得濾餅，再將收集的濾餅重懸于二次蒸餾水中獲得溶液，將所得溶液置于高壓反應(yīng)釜中，在優(yōu)選溫度為200°C下反應(yīng)。
[0012]本發(fā)明采用具體技術(shù)方案為:
(一)氧化鎢量子點(diǎn)材料的制備
稱取0.03 g硫化鎢，加入200 mL 65 °C的二次蒸餾水，于超聲波清洗器(功率為400W)中超聲15~24小時(shí)(優(yōu)選18小時(shí))。經(jīng)孔徑為0.22 Pm的砂芯漏斗過濾，獲得濾餅，再將收集的濾餅重懸于30 mL 二次蒸餾水中。將上述溶液置于聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中，200°C下加熱12~18小時(shí)(優(yōu)選15小時(shí))，然后冷卻至室溫，得到水熱產(chǎn)物。將所得水熱產(chǎn)物經(jīng)孔徑為0.22 μ?的砂芯漏斗過濾，收集濾液，即可得到氧化鎢量子點(diǎn)溶液，經(jīng)懸蒸、乙醇分散，離心(離心機(jī)轉(zhuǎn)速為16000 r/min，時(shí)間30 min)、真空干燥(溫度為50°C?60 °C (優(yōu)選55° C)，干燥時(shí)間為8 h?12 h (優(yōu)選10小時(shí)))等步驟即可得到氧化鎢量子點(diǎn)固體粉末。
[0013](二)氧化鎢量子點(diǎn)材料模擬過氧化物酶活性
1、通過氧化鎢量子點(diǎn)材料催化過氧化物酶底物3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺鹽酸產(chǎn)生藍(lán)色底物，驗(yàn)證和比較其過氧化物酶活性。在緩沖液中依次加入過氧化氫、3，3’，5，5’_四甲基聯(lián)苯胺鹽酸和氧化鎢量子點(diǎn)材料水溶液，混合后溫浴不同時(shí)間，觀察顏色的變化或測(cè)定652 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。根據(jù)溶液顏色或通過測(cè)定吸光度值進(jìn)行比較過氧化物酶活性。
[0014]2、通過氧化鎢量子點(diǎn)材料催化過氧化物酶底物2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽產(chǎn)生綠色底物，驗(yàn)證和比較其過氧化物酶活性。在緩沖液中依次加入過氧化氫、2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽和氧化鎢量子點(diǎn)材料水溶液，混合后溫浴一定時(shí)間，觀察顏色的變化。
[0015]3、通過氧化鎢量子點(diǎn)材料催化過氧化物酶底物鄰苯二胺產(chǎn)生黃色底物，驗(yàn)證和比較其過氧化物酶活性。在緩沖液中依次加入過氧化氫、鄰苯二胺和氧化鎢量子點(diǎn)材料水溶液，混合后溫浴一定時(shí)間，觀察其顏色的變化。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(I)本發(fā)明所得到的氧化鎢量子點(diǎn)材料制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，成本低廉，使用極少量即可達(dá)到理想效果，與天然酶相比可極大地降低成本。
[0017](2)本發(fā)明氧化鎢量子點(diǎn)材料具有良好的過氧化物酶活性。
[0018](3)本發(fā)明氧化鎢量子點(diǎn)材料對(duì)底物3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸、2，2’-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽和鄰苯二胺等的親和力均較高。
【附圖說明】
[0019]圖1為氧化鎢量子點(diǎn)材料催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸、2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽和鄰苯二胺等顯色體系的顏色變化圖，圖中從左到右溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色(3，3’，5，5’ -四甲基聯(lián)苯胺鹽酸，簡(jiǎn)稱TMB)、綠色(2，2’ -聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽，簡(jiǎn)稱ABTS)和黃色(鄰苯二胺，簡(jiǎn)稱(PD)。
[0020]圖2為氧化鎢量子點(diǎn)材料催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’-四甲基聯(lián)苯胺鹽酸顯色體系在不同反應(yīng)時(shí)間下的紫外可見吸收光譜圖。
[0021]圖3為不同反應(yīng)體系在652nm處的吸光度值-時(shí)間關(guān)系曲線。各體系分別為:(a) I yg/mL WOx QDs + 0.8 mM TMB, (b) 0.8 mM TMB + 0.2 M H2O2 和(c)l μ g/mL WOxQDs + 0.8 mM TMB + 0.2 M H2O2O
[0022]圖4為氧化鎢量子點(diǎn)材料作為模擬酶在不同反應(yīng)時(shí)間下催化過氧化氫氧化3，3’，5，5’_四甲基聯(lián)苯胺鹽酸變色反應(yīng)的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本發(fā)明并不限于此。
[0024]實(shí)施例1
稱取0.03 g硫化鎢，加入200 mL 65 °C的二次蒸餾水，于超聲波清洗器(功率為400W)中超聲15~24小時(shí)(優(yōu)選18小時(shí))。經(jīng)孔徑為0.22 Pm的