[发明专利]一种Cu-Ag/g-C3

说明书

本发提供了一种Cu‑Ag/g‑C₃N₄/ZIF三元复合模拟酶的制备方法，步骤包括：a)通过直接加热三聚氰胺合成块材氮化碳；b)依据Hummers法对块材氮化碳进行改性；c)ZIF‑8的合成；d)一步还原得到Cu@Ag/g‑C₃N₄/ZIF三元复合模拟酶。该纳米模拟酶由铜银纳米颗粒、氮化碳纳米片(g‑C₃N₄)和ZIF‑8三元材料复合，载体ZIF‑8高比表面积和高稳定性促进其催化活性更优良，在H₂O₂和葡萄糖比色检测应用上得到很好响应，同时证实复合材料的催化活性明显优于纯材料。

技术领域

本发明涉及水质分析技术领域，具体涉及一种Cu-Ag/g-C₃N₄/ZIF三元复合模拟酶的制备方法。

背景技术

石墨相氮化碳(graphiticcarbonnitride，g-C₃N₄)拥有与石墨烯类似的片状结构，是制备复合材料的优良原材料，相比石墨烯，g-C₃N₄制备简单，同时该材料廉价易得，可从氰胺、双氰胺、三聚氰胺、尿素、硫脲等前驱体通过热聚合制备得到，容易实现大规模应用。作为n型半导体的g-C₃N₄是由三氮杂苯单元构成的聚合物，带隙能约2.7ev，具有优良的热稳定性和较高的电子迁移速率等优点，引起科学界越来越多的兴趣，在水分解、二氧化碳还原、有机污染物降解和有机合成反应的催化应用领域上具有巨大潜力。然而研究表明，g-C₃N₄存在比表面低、光生电子-空穴复合率高等缺陷，依旧不能满足人们需求。为此，科学家做出诸多努力以求解决上述问题，例如：元素掺杂、引入孔道、制备异质结材料等。其中，该催化剂与氧化物，金属、贵金属纳米颗粒、硫化物和碳材料组合或者耦合是一种提高催化活性的有效方法。

金属有机骨架材料(MOFs)是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多为芳香多酸和多酸)与过渡金属离子组装而成的超分子网络结构的多孔晶体材料，作为一种新型功能性高分子材料具有多种优点，如拓扑结构多样、物理化学性质优良、易设计组装，成为微孔材料领域研究的热点，多被广泛应用于吸附分离、磁性材料、气体储存、药物运输等领域。目前新型的MOFs多孔材料，能结合无机沸石材料的高稳定性和MOFs的高孔隙率和有机功能，多被应用到高效催化和分离过程。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种Cu-Ag/g-C₃N₄/ZIF三元复合模拟酶的制备方法，本方法制备得到了一种新型复合材料，其催化性能十分优良。

本发明第一方面提供了一种Cu-Ag/g-C₃N₄/ZIF三元复合模拟酶的制备方法，步骤包括：

S1、合成氮化碳：加热三聚氰胺，冷却后得到氮化碳；

S2、合成g-C₃N₄：在冰水浴条件下将C₃N₄与H₂SO₄搅拌混匀，加入KMnO₄持续搅拌，将混合物转移至超纯水后加入H₂O₂，静置后离心得到g-C₃N₄；

S3、合成ZIF-8：用二甲基甲酰胺溶解Zn(NO₃)₂·6H₂O和2-甲基咪唑，定容后加入反应釜中反应后冷却，去除母液加入氯仿，上层出现的无色晶体即为 ZIF-8，用二甲基甲酰胺洗涤后干燥；ZIF-8在负载金属前进行活化预处理，将 ZIF-8置于甲醇中浸泡后真空干燥；