[发明专利]类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶及其制备方法。制备方法以硝酸盐为熔盐，采用熔盐法处理含铁蒙脱石粉末，得类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶。本发明可以利用储量丰富的天然黏土矿物含铁蒙脱石作为原料，以硝酸盐作为熔融盐，采用熔盐法剥离含铁蒙脱石，在保持蒙脱石微观结构的同时提高了其类过氧化物酶活性，所制备的蒙脱石纳米酶在生理盐水中表现出优异的类过氧化物酶催化活性，打破了以往纳米酶的类过氧化物酶活性对酸性环境的依赖，这有利于蒙脱石矿物资源的高值化利用，所使用的原材料仅有两种，蒙脱石储量丰富、价格低廉，而硝酸盐无毒无害易得，制备工艺简单，可操作性强、易大规模生产制备，环境友好。

技术领域

本发明涉及矿物改性技术领域，尤其涉及类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶及其制备方法。

背景技术

部分天然矿物已被证实具有类酶活性，如水铁矿、磁铁矿、赤铁矿等，这些矿物广泛分布在大气、海洋、水体、土壤等生态环境中。矿物纳米酶具有制备过程简单、易大规模制备、性质稳定、对外界环境耐受性强、储存成本低等优点。目前已知的具有类酶活性的矿物主要以含铁量较高的金属矿为主，而非金属矿物如黏土矿物因含铁量低使类酶活性低，限制了黏土矿物的应用。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种制备简单、易大规模制备、对环境友好的类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶及其制备方法。

本发明的一种类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶的制备方法，以硝酸盐为熔盐，采用熔盐法处理含铁蒙脱石粉末，得类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶；其中，所述硝酸盐的熔点为300-400℃。

进一步的，所述硝酸盐为硝酸锂、硝酸钠和硝酸钾中的一种或多种，其熔点在300-350℃之间。

进一步的，所述硝酸盐为硝酸钠。

进一步的，所述熔盐法的具体操作为：将一定质量比例的硝酸盐和含铁蒙脱石粉末混合均匀，加热使硝酸盐熔化，在300-400℃，反应2-12h，反应结束后将混合物冷却至室温，去离子水洗涤去除硝酸盐，得到的沉淀即为类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶。

进一步的，将得到的沉淀冻干干燥。

进一步的，所述含铁蒙脱石为含铁的天然蒙脱石，可以选择含铁量高、纯度高的天然蒙脱石矿物为原料，这种蒙脱石原料所含的铁氧化物杂质较低，铁的赋存状态主要为结构铁，而结构铁是活性位点。

采用上述的制备方法制备的一种类过氧化物酶活性高的蒙脱石纳米酶。

本发明可以利用储量丰富的天然黏土矿物含铁蒙脱石作为原料，以硝酸盐作为熔融盐，采用熔盐法剥离含铁蒙脱石，为使蒙脱石在熔盐处理过程中维持微观结构，盐的选择是关键，盐的熔点过高，蒙脱石结构发生坍塌；盐的熔点太低，蒙脱石不能剥离，无法暴露结构铁位点，本发明在保持蒙脱石微观结构的同时提高了其类过氧化物酶活性，所制备的蒙脱石纳米酶在生理盐水中具有优异的类过氧化物酶催化活性，打破了以往纳米酶的类过氧化物酶活性对酸性环境的依赖，这有利于蒙脱石矿物资源的高值化利用，而且制备方法中，所使用的原材料仅有两种，蒙脱石储量丰富、价格低廉，硝酸盐无毒无害易得，本发明的制备工艺简单，对设备的要求低，可操作性强、易大规模生产制备，无需使用任何有机溶剂和有毒有害化学品，环境友好。

附图说明

图1为实施例1采用的原矿含铁蒙脱石、实施例1制备的蒙脱石纳米酶和对比例1得到的产物的X射线粉末衍射图谱；

图2a为实施例1采用的原矿含铁蒙脱石的原子力显微镜测试结果图；

图2b为实施例1制备的蒙脱石纳米酶的原子力显微镜测试结果图；

图3为实施例1-3制备的蒙脱石纳米酶的类过氧化物酶活性检测结果；

图4为类过氧化物酶活性检测结果图；