[发明专利]铋‑牛血清白蛋白‑铂纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料及其制备方法，属于纳米技术领域。

背景技术

生物分子复合纳米材料是科学家在对生物矿化分子进行充分研究的基础上，利用矿化分子中的小肽和蛋白质设计和制备的无机纳米材料。利用蛋白质为模板制备的复合纳米材料在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成，其尺度已经接近光的波长并且具有大表面的特殊效应, 因此该类材料是一种典型的介观系统，具有表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应。

贵金属（金，铂等）由于它们的稳定性好，熔点高等优点使其在纳米材料的制备和应用中受到广泛的研究。铂纳米粒子凭借其强抗氧化力，高表面能，强吸附能力，在燃料电池、生物传感器、化学催化剂等方面都有广泛的应用。近年来，研究人员更多的把研究的方向放在多金属复合纳米材料的制备和应用上，多金属复合纳米材料汇集了多种金属的优点，弥补金属之间性质的不足，使其稳定性，分散性，催化活性都有显著地提升，是未来纳米材料研究的趋势。

本发明以牛血清白蛋白为模板，制备一种铋-牛血清白蛋白-铂的三体系复合纳米材料。

发明内容

本发明的目的是制备一种以铋-牛血清白蛋白-铂纳米粒子作为核壳结构的新型的三体系复合纳米材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料，由下述方法制备而成的：在牛血清白蛋白-铂纳米材料的水溶液中加入硝酸铋溶液和磷酸盐缓冲液，混匀后水浴加热，加热完毕后的混合溶液经过超滤并水洗，得到含有铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料的水溶液，将铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料的水溶液冷冻干燥得到铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料的粉末。

所述牛血清白蛋白-铂纳米材料的水溶液、硝酸铋溶液与磷酸盐缓冲液的体积比为1:1:3；所述牛血清白蛋白-铂纳米材料的水溶液的浓度为23.8 mg/mL，硝酸铋溶液浓度为0.5 mmol/L，磷酸盐缓冲液浓度为 10 mmol/L，且 pH=7；上述牛血清白蛋白-铂纳米材料水溶液、硝酸铋溶液与磷酸盐缓冲液混合后，在80 ℃水浴加热反应2.5小时，加热反应后溶液装入截止分子量为3k的超滤管，6000 r/min离心超滤，并水洗3次；得到铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液，将铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料水溶液冷冻干燥得到铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料的粉末；所述牛血清白蛋白-铂纳米复合材料由下述方法制备而成的：在5 mL浓度为50 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液中加入5 mL 浓度为16 mmol/L氯铂酸溶液和0.5 mL 浓度为1.5 mol/L氢氧化钠溶液，混匀后水浴80 ℃下反应2 h。

所述的一种铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料，其特征是铂由87 %的Pt⁰和13 %的Pt⁴⁺组成，铋由87 % 的Bi³⁺ 和13 %的Bi⁰组成，纳米粒子的平均粒径为4 nm，晶面间距为0.227 nm。

所述的一种铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料，其特征是能溶于水，水溶液室温下放置1个月以上无沉降物出现。

所述的一种铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料，其特征是能催化过氧化氢氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺盐酸盐生成蓝色产物。

所述的一种铋-牛血清白蛋白-铂纳米复合材料，其特征是其水溶液室温保存30天后，具有良好的稳定性，相对催化活性达到98.9%。