[发明专利]用于光催化制氢的复合纳米材料及其使用方法

权利要求书

1.用于光催化制H₂的复合材料，其包含：

1)聚合物凝胶；

2)光催化剂；和

3)基于蛋白质的H₂催化剂。

2.权利要求1的复合材料，其中所述H₂催化剂是氢化酶。

3.权利要求2的复合材料，其中所述氢化酶封装于聚合物凝胶中。

4.权利要求3的复合材料，其中所述凝胶是多孔的。

5.权利要求4的复合材料，其中所述凝胶是溶胶-凝胶。

6.权利要求1的复合材料，其中所述H₂催化剂是氢化酶模拟制品。

7.权利要求6的复合材料，其中所述氢化酶模拟制品是纳米颗粒。

8.权利要求7的复合材料，其中所述纳米颗粒在形式上是具有壳和核的蛋白质笼。

9.权利要求8的复合材料，其中所述壳包含蛋白质。

10.权利要求9的复合材料，其中所述蛋白质是24亚基蛋白。

11.权利要求10的复合材料，其中所述蛋白质是小热休克蛋白(HSp)。

12.权利要求8的复合材料，其中所述核包含金属。

13.权利要求12的复合材料，其中所述金属选自铂、镍、铁和钴。

14.权利要求13的复合材料，其中所述金属是铂。

15.权利要求1的复合材料，其还包含氧化还原介质。

16.权利要求15的复合材料，其中所述氧化还原介质包含聚紫罗碱。

17.权利要求16的复合材料，其还包含除氧剂。

18.权利要求17的复合材料，其中所述除氧剂包含Cu(0)。

19.权利要求1的复合材料，其中所述光催化剂制成纳米颗粒。

20.权利要求1或19的复合材料，其中所述光催化剂封装于蛋白质笼结构中。

21.权利要求1的复合材料，其中所述氢化酶来自巴氏固氮梭状芽孢杆菌(Clostridium pasteurianum)、Laprobacter modestogalophilus、桃红荚硫菌(thiocapsa reseopericina)或它们的组合。

22.权利要求17的复合材料，其中该材料包含：

1)还包含光催化剂和氢化酶的内层，和

2)还包含光催化剂、氧化还原介质和除氧剂的外层。

23.制H₂方法，其包含使电子给体与包含1)聚合物凝胶、2)光催化剂和3)基于蛋白质的H₂催化剂的复合材料发生反应。

24.权利要求23的方法，其中所述H₂催化剂是氢化酶。

25.权利要求24的方法，其中所述氢化酶来自巴氏固氮梭状芽孢杆菌、Laprobacter modestogalophilus、桃红荚硫菌或它们的组合。

26.权利要求24的方法，其中所述氢化酶封装于聚合物凝胶中。

27.权利要求26的方法，其中所述凝胶是多孔的。

28.权利要求27的方法，其中所述凝胶是溶胶-凝胶。

29.权利要求23的方法，其中所述H₂催化剂是氢化酶模拟制品。

30.权利要求29的方法，其中所述氢化酶模拟制品是纳米颗粒。

31.权利要求30的方法，其中所述纳米颗粒在形式上是具有壳和核的蛋白质笼。

32.权利要求31的方法，其中所述壳包含蛋白质。

33.权利要求32的方法，其中所述蛋白质是24亚基蛋白。