[发明专利]一种制氢纳米器件及其制备方法和一种制氢方法

权利要求书

1.一种制氢纳米器件，其特征在于，所述制氢纳米器件包括金属纳米颗粒、光致电子供体、α-螺旋多肽和有机金属酶；

其中，在制氢纳米器件中，所述α-螺旋多肽、所述有机金属酶和所述光致电子供体的摩尔比为1：1-2：1-20；以1mmol的α-螺旋多肽计，所述金属纳米颗粒的重量为0.05-200g；

所述α-螺旋多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1-4所示；

其中，所述光致电子供体和所述α-螺旋多肽固定在所述金属纳米颗粒的表面上，所述有机金属酶固定在所述α-螺旋多肽上；

其中，所述α-螺旋多肽的C-末端接枝有分子末端含有氨基或羧基的有机硫化物；所述有机金属酶为含有铁铁活性中心结构的[Fe₂S₂]有机金属化合物，或者为含有镍铁活性中心结构的[FeNiS₂]有机金属化合物。

2.根据权利要求1所述的制氢纳米器件，其中，所述α-螺旋多肽、所述有机金属酶和所述光致电子供体的摩尔比为1：1-1.5：5-15；以1mmol的α-螺旋多肽计，所述金属纳米颗粒的重量为0.2-50g。

3.根据权利要求2所述的制氢纳米器件，其中，以1mmol的α-螺旋多肽计，所述金属纳米颗粒的重量为2-5g。

4.根据权利要求1所述的制氢纳米器件，其中，所述金属纳米颗粒为金纳米颗粒或银纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的制氢纳米器件，其中，所述金属纳米颗粒为金纳米颗粒；所述金属纳米颗粒的直径为1-100nm。

6.根据权利要求5所述的制氢纳米器件，其中，所述金属纳米颗粒的直径为5-50nm。

7.根据权利要求1所述的制氢纳米器件，其中，所述光致电子供体为含有二茂铁结构的硫醇或含有三联吡啶钌结构的硫醇。

8.根据权利要求7所述的制氢纳米器件，其中，所述含有二茂铁结构的硫醇的结构通式为m为1-10；所述含有三联吡啶钌结构的硫醇的结构通式为n为1-10。

9.根据权利要求1所述的制氢纳米器件，其中，所述有机硫化物为硫辛酸、硫醇、硫醚或二硫醚。

10.根据权利要求9所述的制氢纳米器件，其中，所述硫醇的结构通式为w为1-10；所述硫醚的结构通式为y为1-10；所述二硫醚的结构通式为z为1-10。

11.根据权利要求1所述的制氢纳米器件，其中，所述[Fe₂S₂]有机金属化合物为a1为1-10，a2为1-10；所述[FeNiS₂]有机金属化合物为b1为1-10，b2为1-10。

12.一种制氢纳米器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括在溶剂存在下，将金属纳米颗粒、光致电子供体和α-螺旋多肽混合进行自组装反应，然后在体系中加入有机金属酶和催化剂进行缩合反应；

其中，所述α-螺旋多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1-4所示；

其中，所述α-螺旋多肽的C-末端接枝有分子末端含有氨基或羧基的有机硫化物；所述有机金属酶为含有铁铁活性中心结构的[Fe₂S₂]有机金属化合物，或者为含有镍铁活性中心结构的[FeNiS₂]有机金属化合物。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述溶剂为水或有机溶剂，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、三氟代乙醇、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、二甲基亚砜和氯仿中的一种或多种。