[发明专利]一种W18O49纳米球类过氧化物酶及其应用

说明书

技术领域：

     本发明属于纳米技术领域和酶催化领域，涉及一种W₁₈O₄₉纳米球类过氧化物酶及其应用，具体涉及W₁₈O₄₉纳米颗粒具有类过氧化物酶的活性及催化应用。

背景技术

 生物酶广泛存在于自然界当中，并且在生物、医药、化工、环境等领域起到重要的作用。生物酶具有催化活性高效、专一、反应的条件温和等优势。但是由于大部分天然的生物酶是蛋白质，不耐高温与酸碱，且天然的生物酶的合成过程比较复杂、成本比较高。因此，寻找高效的人工模拟酶是很意义的研究工作。

自从Fe₃O₄ 纳米材料首次报道其本身具有类似辣根过氧化物酶的催化效果，这一发现引起了相关领域的高度关注和研究。目前已经报道了铁基材料、碳材料、贵金属材料等均发现具有类似模拟酶的催化活性，这些材料被称为纳米模拟酶。纳米模拟酶本身不仅具有天然的生物酶的优点同时还能够克服上述天然酶的不足，因此在生物、医学、环境、化工等领域有更广泛的应用。但是这些纳米模拟酶仍存在一些不足，比如：碳材料为基础的模拟酶催化活性很低；贵金属类的模拟酶催化活性高，但价格昂贵；硫化物系列的模拟酶化学稳定性差，易被氧化等。因此在这些材料的基础上进行改善或者继续发现新的蕴含催化活性的纳米材料是十分必要的。根据之前的报道许多具有近红外吸收效应的纳米材料都被发现具有纳米模拟酶的性质，比如：普鲁士蓝、Fe₃O₄、Au、CuS、GO等。而W₁₈O₄₉纳米材料作为太阳能滤光膜已经广泛的被研究，同时W₁₈O₄₉纳米材料也被报导出具有很高的光热转换效率，具有很好的光热效应。基于以上的研究我们认为W₁₈O₄₉纳米材料也可能具有类似的模拟酶的催化活性和应用，这个设想是首次被提出和验证。

发明内容

本发明目的是提供一种W₁₈O₄₉纳米球类过氧化物酶及其应用，考察并验证具有近红外吸收效应的W₁₈O₄₉纳米材料具有类过氧化酶特性，并将其应用于环境污水中有机污染物的降解。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

    一种W₁₈O₄₉纳米球类过氧化物酶，将W(C₂H₅O)₆在乙醇溶液中通过热反应获得W₁₈O₄₉纳米颗粒，W₁₈O₄₉纳米颗粒即为W₁₈O₄₉纳米球类过氧化物酶。

所述方法制备所得W₁₈O₄₉纳米颗粒为球形。

所述的W₁₈O₄₉纳米颗粒具有过氧化物酶的性质。

    所述方法具体步骤为：将W(C₂H₅O)₆溶解在50 mL 无水乙醇中形成7.5 mM 溶液，然后转移到100mL 的聚四氟乙烯反应釜中，200℃条件下，溶剂热反应24小时后自然冷却至室温，得到蓝色的物质；通过离心，乙醇洗涤3-5次后在60℃条件下真空过夜干燥，最后得到W₁₈O₄₉纳米颗粒。

    W₁₈O₄₉纳米颗粒能催化H₂O₂，高效氧化底物TMB产生显色反应。

    所述W₁₈O₄₉高效催化H₂O₂氧化TMB显色反应，其特征是，将TMB、W₁₈O₄₉纳米颗粒和H₂O₂加入到缓冲溶液中，摇匀，在一定的pH、温度下反应30min，然后测定652nm波长的吸收值。