[发明专利]一种Phe@CuNCs复合材料的制备方法及应用

说明书

本发明属于纳米材料科学领域，具体涉及一种Phe@CuNCs复合材料的制备方法及应用。本申请将硫酸铜、苯丙氨酸和水合肼混合，在碱性条件下反应，经过滤、冷冻干燥，即得Phe@CuNCs复合材料。本发明制备条件温和简单，成本低廉；所制备的纳米复合材料具有降解染料作用和抗菌性质，用于刚果红的降解和大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑制。

技术领域

本发明属于纳米材料科学领域，涉及苯丙氨酸包裹的纳米铜簇复合材料，特别是指一种Phe@CuNCs复合材料的制备方法及应用。

背景技术

随着有机染料的广泛应用，染料废水的处理已经成为全球性问题。刚果红是一种典型的联苯胺类直接偶氮类染料，结构复杂稳定，它在生产和使用过程中流失率高，极易进入水体，对环境的危害作用很大。如果采用传统的生化处理方法（如活性污泥法）对其进行处理，效果不理想。若在厌氧条件下，刚果红会生成毒性更大的芳香胺类物质。因此，迫切需要开发快速、高效、低成本、安全的方法来去除刚果红。专利CN201610213298.3公开了一种纳米氧化锌光催化剂的制备方法及其应用。该制备方法以聚乙烯醇(PVA)和六水合硝酸锌[Zn(NO₃)₂·6H₂O]为原料，首先制备了聚乙烯醇-硝酸锌混合物水溶液；然后采用真空冷冻干燥技术除去混合物水溶液中的水，该方法制备的纳米氧化锌光催化剂对两种染料均表现出良好的光催化活性，但由说明书可知该专利的制备方法复杂，需要高温煅烧耗能严重，在短时间内的降解率低，且该专利需要光催化，而本申请专利不需要光催化。

一般化脓性球菌属于革兰氏阳性菌，它们产生外毒素使人致病，而肠道菌属于革兰氏阴性菌，它们产生内毒素，靠内毒素使人致病。目前临床上抗生素的乱用造成了抗菌素耐药和二次感染。专利CN201510651518.6公开了一种具有光催化抑菌性能铜掺杂纳米二氧化钛的制备方法，该专利主要从提高了二氧化钛光催化抑菌效果的角度，在纳米TiO₂粒子表面进行金属掺杂，改变了颗粒表面的性质，具有有抑菌和催化性能，但该材料主要应用于光电材料领域，并不能应用于制备用于可用服用的药品。因此对新型抗菌材料的研发迫在眉睫。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种Phe@CuNCs复合材料的制备方法及应用，本发明以将铜源与苯丙氨酸和水合肼在碱性条件下室温反应80分钟，过滤、冷冻干燥，即得Phe@CuNCs。本发明制备条件温和简单，成本低廉；所制备的纳米复合材料具有降解染料作用和抗菌性质，用于刚果红的降解和大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑制。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种Phe@CuNCs复合材料的制备方法，将铜源、苯丙氨酸溶液和水合肼混合，在碱性条件下反应，经过滤、冷冻干燥，即得Phe@CuNCs复合材料。

所述的Phe@CuNCs复合材料的制备方法，步骤如下：

（1）将铜源和苯丙氨酸溶液按比例混合，在20-60℃下搅拌反应20-50 min，得混合液Ⅰ；

（2）向混合液Ⅰ中加入水合肼混合，在20-60℃下搅拌反应20-50 min，得混合液Ⅱ；

（3）向混合液Ⅱ中继续加入氢氧化钠溶液条pH至10-14，在20-60℃下搅拌反应20-30min后，经过滤、冷冻干燥，即得到黄色Phe@CuNCs。

所述步骤（1）中铜源为硫酸铜溶液、硝酸铜溶液、氯化铜溶液或醋酸铜溶液中的任一种；铜源的摩尔浓度为5-8 mmoL/L，苯丙氨酸溶液的摩尔浓度为40-70 mmoL/L。

所述铜源、苯丙氨酸溶液和水合肼的反应体积比为1:3:（0.1-0.2）。

所述步骤（3）中氢氧化钠溶液的浓度范围为0.5-5moL/L。