[发明专利]一种铂纳米粒子/氧化铜片复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及纳米材料，具体公开了一种铂纳米粒子/氧化铜片复合材料及其制备方法与其在检测抗坏血酸中的应用。所述铂纳米粒子/氧化铜片复合材料为表面均匀分散有铂纳米粒子的氧化铜纳米片；所述氧化铜纳米片长0.5～2μm，宽0.4～0.6μm；所述铂纳米粒子直径10～20nm。本发明利用片层氧化铜的大的比表面积的性质，一步还原法将铂纳米颗粒负载在氧化铜的片层结构上，得到铂纳米粒子/氧化铜片复合材料，制备工艺简单，可操作性强，对设备的要求较低，并且本发明不仅提高了铂纳米颗粒的稳定性，还同时提高了材料的过氧化物酶催化活性，进而显著提高对抗坏血酸检测的灵敏度和选择性。

技术领域

本发明涉及纳米材料，具体地说，涉及铂纳米粒子/氧化铜片复合材料。

背景技术

酶联免疫吸附测定(ELISA测定)在识别、残留分析以及质量控制等各个领域有广泛的应用。作为一种生物催化剂，酶存在于所有的生物体中，参与几乎所有的体内反应，具有高效性和特异性。同样，酶也在工业、医学、化学、食品、环境等方面有广泛的应用。但是，酶的结构很容易受到高温或化学试剂的影响进而导致其催化活性的降低或丧失。由于酶的制备困难，纯化成本高，不易存储等问题导致酶的应用受到一定的限制。因此，开发稳定高效的具有高催化活性的模拟酶越来越受到大家的关注和研究。

2006年，铁磁性的纳米材料被发现与传统的辣根过氧化物酶(HRP)具有相近的过氧化物酶活性，自此，设计新的具有酶活性的纳米材料受到了科技工作者的广泛关注。各种纳米材料被发现具有过氧化物酶活性，如FeS、纳米V₂O₅纳米线以及铂纳米粒子等。相比于其他金属材料，铜源是最便宜的一种贵金属前驱体，可以节省制备铜氧化物和金属基纳米材料的费用。另外，Cu基的材料有与铁基类似的Fenton性质，而这个性质与Fe基材料具有过氧化物酶活性相关。因此，具有过氧化物酶活性的铜基纳米材料被广泛研究。此外，氧化铜(CuO)，一个窄带隙p型半导体(1.2eV)，在高温超导体，太阳能电池和检测器方面得到广泛的研究及应用。然而，由于较低的过氧化物酶催化效率，CuO纳米材料在生物传感器方面有很少的应用。因此，提高氧化铜基纳米材料的过氧化物酶活性的效率是当务之急。

由于具有优良的催化活性，Pt纳米颗粒被广泛的应用于催化领域。但是，Pt纳米粒子的催化活性很容易被聚集或表面活性剂而影响。二维(2D)层状石墨烯或二硫化钼有丰富的活性位点和大的比表面积，可以作为纳米颗粒的支撑材料，提高纳米颗粒的稳定性。然而，据我们所知，氧化铜纳米片层复合材料的制备及其在生物领域的应用很少被报道。

抗坏血酸(AA)是维生素C的主要生物形式，作为辅酶参与许多生化活动。近几年来，AA的检测方法逐渐被开发，包括电化学、分光光度法，色谱法和比色法等。比色方法由于其简单、快速、便宜的特点，已经引起越来越多的关注。

因此，在本领域，期望制备具有高效过氧化物酶的氧化铜铂纳米片层复合材料并将其用于对抗坏血酸的比色检测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种铂纳米粒子/氧化铜片复合材料及其制备方法与应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种铂纳米粒子/氧化铜片复合材料，其为表面均匀分散有铂纳米粒子的氧化铜纳米片。铂纳米粒子均匀的负载在氧化铜纳米片的片层结构上，稳定性被提高。本发明所述氧化铜纳米片为水热法制备的，长0.5～2μm，宽0.4～0.6μm；所述铂纳米粒子直径10～20nm。

进一步地，所述铂纳米粒子/氧化铜片复合材料通过在氧化铜纳米片的分散液中一步还原氯铂酸制备得到。

本发明利用一步还原法将铂纳米粒子负载在氧化铜纳米片的片层结构上得到铂纳米粒子/氧化铜片复合材料。