[发明专利]一种氧化钒制备方法及其应用

说明书

本发明属于纳米材料的制备和抗菌及检测传感的领域，涉及一种以乙醇和三氯化钒为原料利用乙醇热合成氧化钒量子点而不加入任何表面活性剂或者模板的方法。其具体工艺包括以下步骤：称取三氯化钒溶于乙醇中，搅拌溶解后制得溶液，将制备的溶液转移入聚四氟乙烯密封罐密封并放入高温反应釜中，在180℃的温度下加热10小时，待加热后的溶液降至室温后，将聚四氟乙烯罐取出，取出溶液至离心管中，以大于12000转/分钟的转速离心10分钟，得到无色的上清液即获得氧化钒量子点溶液。所制备出的氧化钒量子点平均尺寸为3.39±0.57nm，并被证明同时具有两种纳米酶活性，可以基于其双酶协同互作反应应用于抗菌消炎，其总体工艺过程简单，制备效率高，市场前景极为广阔。

技术领域：

本发明属于纳米材料的制备和抗菌及检测传感的领域，涉及一种一步法自下而上的基于乙醇热法制备氧化钒量子点的工艺，特别是涉及一种以乙醇和三氯化钒为原料利用乙醇热合成氧化钒量子点而不加入任何表面活性剂或者模板的方法。同时将氧化钒量子点应用于抗菌消炎及血清葡萄糖检测传感的方法。

背景技术：

目前，氧化钒材料作为一种新型的过渡金属氧化物由于其广泛的应用而引起了世界各地的广泛关注。由于氧化钒独特的晶体结构，因此，氧化钒具有许多优异的性能，并广泛应用于高能金属离子电池，超级电容器，储氢器和纳米酶等许多领域。同时，众所周知的是，材料的性能常常依赖于其聚集态结构，晶态结构，颗粒尺寸。当其尺寸减小到纳米尺寸时(通常10纳米)，由于独特边缘效应和强大的量子限域效应，从而暴露更多的活性中心和催化位点，其催化能力会得到增强，并且细胞毒性会大大降低，可以制备成体内抗菌材料和纳米传感器，进行抗菌消炎和血清葡萄糖检测。

目前氧化钒量子点现有的制备方式一般以氧化钒或者钒酸盐为钒前驱体，以强氧化剂(双氧水或浓硝酸)存在的情况下合成。合成过程有许多安全隐患且强氧化剂的除去会使制备过程变得复杂。除此之外，电化学沉积法和管式炉煅烧法也被用作制备氧化钒量子点。但也有很多弊端，例如合成周期较长，所需温度较高，成本高，需要进行透析等一些复杂的处理。

相对于以上几种方法，溶剂热法制备过程极为简单而应用最为广泛，前期自上而下的溶剂热剥离技术一般需要对大块氧化钒原材料进行超声粉碎等前期处理步骤，步骤繁琐耗时，且材料转化率和产率都相对较低。因此，为了进一步研究氧化钒纳米材料的应用和发展，需要采用一种简单易行的、高效的氧化钒纳米结构的制备方法，如果可以通过一步法制备得到多种价态的氧化钒纳米材料，将会大大提高氧化钒纳米材料的制备和研究效率，但目前尚未见此类研究报道。因此，本发明寻求设计提供一种新型的氧化钒制备方法，该方法制备出的氧化钒是基于级联纳米酶性质进行抑菌的纳米材料。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，设计提供一种氧化钒制备方法，该方法制备出的氧化钒基于双酶协同互作进行抑菌的纳米材料，该方法以三氯化钒为钒前驱体合成氧化钒量子点，通过自下而上乙醇热的作用合成氧化钒量子点。能稳定、可靠地制备氧化钒量子点。

为了实现上述目的，本发明涉及的氧化钒制备方法的具体工艺包括以下步骤：

S1、称取三氯化钒溶于乙醇中，搅拌溶解后制得溶液，将制备的溶液转移入聚四氟乙烯密封罐密封并放入高温反应釜中，在180℃的温度下加热10小时，待加热后的溶液降至室温后，将聚四氟乙烯罐取出，取出溶液至离心管中，以大于12000转/分钟的转速离心10分钟，得到无色的上清液即获得氧化钒量子点溶液。