[发明专利]一种二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用

说明书

本发明属于材料催化领域，具体涉及一种二氧化铈纳米材料及卤代过氧化物模拟酶应用。该材料通过先水热后煅烧的方法得到小颗粒的CeO₂纳米材料。本发明合成的CeO₂纳米材料具有很好的卤代过氧化物模拟酶的活性，在溴离子和过氧化氢存在下，能够催化氧化溴离子到次溴酸，并且产生的次溴酸具有很强的杀菌效果。其性能在环境，海洋污损，催化等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于材料催化领域，具体涉及一种CeO₂纳米材料及卤代过氧化物模拟酶的应用。

背景技术

目前的防污研究主要集中在设计环境友好的解决方案，包括工程微地形、基于酶的涂料、或天然产品防污剂。不释放杀菌剂的防污涂料，如硅树脂弹性体，被认为是对环境无害的。然而，这些涂层只能在水动力剪切作用下防止污垢，不能保护静止或缓慢移动的容器。然而，天然存在的钒盐过氧化物酶(V-HPOs)能阻止细菌在某些海藻表面形成生物膜，受此启发，将V-HPOs用作防污漆的添加剂。V-HPOs在H₂O₂存在下能催化氧化卤离子X^-(Cl^-或Br^-)生成相应的次卤酸(HXO)。由于像次氯酸(HClO)和次溴酸(HBrO)这样的低盐酸会对许多生物造成严重的损害，因此人们普遍认为，这些高度活性的分子可以通过杀菌作用或生物膜的氧化来帮助阻止生物膜的形成。但使用天然或重组酶引发了生产成本、长期稳定性和合适的反应条件等问题。因此，开发一些材料模拟卤代过氧化物酶是关键。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种CeO₂纳米材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案为：

一种二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用，其特征在于：二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用。

所述的二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用，其特征在于：所述CeO₂材料在溴离子(Br^-)和H₂O₂存在下，催化卤代过氧化物酶底物。

所述的二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用，其特征在于：所述CeO₂材料颗粒大小约为30nm。

所述的二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用，其特征在于：将六次甲基四胺的水溶液滴加到硝酸铈的水溶液中，搅拌混匀后，先进行水热反应；反应后的溶液洗涤干燥，得到的样品置于管式炉中煅烧，即得到CeO₂纳米材料；所述六次甲基四胺与硝酸铈溶液的摩尔浓度比为5:1-6:1。

所述的二氧化铈材料在作为卤代过氧化物模拟酶的应用，其特征在于：所述水热反应的温度为120-150℃；所述煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为3-5h。

本发明的有益效果在于：

本发明的CeO₂纳米材料是利用先水热再煅烧法的方式获得，其具有很好的卤代过氧化物酶活性，在Br^-和H₂O₂存在下，能催化氧化卤代过氧化物酶底物显色，通过显色来表征卤代过氧化物酶活性。该CeO₂纳米材料作为卤代过氧化物酶应用防污领域具有广泛的意义，具体在于：

(1)本发明所得材料合成方法简单，易于操作。

(2)本发明所得合成CeO₂纳米材料，具有较高的卤代过氧化物酶的催化活性。

(3)本发明所得CeO₂纳米材料作为卤代过氧化物模拟酶可用于防污领域，具有很好的杀菌效果。