[发明专利]一种磷酸铁纳米球及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种磷酸铁纳米球的制备方法，将尿素、十二烷基硫酸钠和水混合，得到尿素溶液；向所述尿素溶液中依次滴加硫酸铁水溶液和磷酸溶液，得到反应液；将所述反应液进行水热反应，得到磷酸铁纳米球。实施例的实验结果表明，本发明提供的磷酸铁纳米球具有超氧化物歧化酶的特性，能够作为超氧化物歧化模拟酶应用。

技术领域

本发明涉及模拟酶技术领域，具体涉及一种磷酸铁纳米球及其制备方法和应用。

背景技术

随着人类环保意识及社会可持续发展理念的增强，酶催化工艺作为一种绿色的合成技术已成为目前化学工业领域中研究和应用的热点。作为工业生物技术的核心，酶催化技术被誉为工业可持续发展最有希望的技术。生物催化和生物转化技术，将是我国生物化工行业实现生产方式变更、产品结构调整与清洁高效制造的有力保证。近年来，随着绿色化学的兴起，酶催化作为绿色化学的一个重要组成部分，成为现代生物学和化学交叉领域里最活跃的研究领域之一，许多酶催化工艺已经用于手性药物、农药等精细化学品的生产中，并且有稳步上升、快速发展的趋势。

遗憾的是，由于天然酶对热和pH极为敏感，因此具有稳定性差、易变性失活、贮存困难等缺点，且价格昂贵，从而限制了酶催化工艺的规模开发和利用。在这一研究背景下，一类可以模拟天然酶的催化活性的物质——模拟酶，逐渐被人们开发利用。模拟酶是人工合成的仿酶催化剂，它具有类似酶的催化功能，但结构比天然酶简单、化学性质稳定，还有高效、高选择性和价廉易得等优点。模拟酶的研究不仅对生物化学有重要意义，而且对绿色化学的开发和社会可持续发展都有着重要的研究价值。

目前，国内外多个课题组都在积极地致力于模拟酶的研究，并开展了大量具有催化活性的模拟酶的研究和开发。纳米颗粒模拟酶是近几年内涌现出的一类新型模拟酶。纳米材料因其高的催化活性、独特的小尺寸效应与表面效应、不易失活、易保存等特点而逐渐成为模拟酶研究的热点。但是相较于天然酶，纳米颗粒模拟酶的种类仍然太少，有必要继续对其进行开发研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷酸铁纳米球超氧化物歧化模拟酶及其制备方法和应用，本发明提供的磷酸铁纳米球具有超氧化物歧化酶的特性，能够作为超氧化物歧化模拟酶应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种磷酸铁纳米球的制备方法，包括以下步骤：

将尿素、十二烷基硫酸钠和水混合，得到尿素溶液；

向所述尿素溶液中依次滴加硫酸铁水溶液和磷酸溶液，得到反应液；

将所述反应液进行水热反应，得到磷酸铁纳米球。

优选地，所述尿素溶液中尿素的浓度为(65～75)mg/mL，十二烷基硫酸钠的浓度为(5.5～6.5)mg/mL。

优选地，所述反应液中尿素的浓度为(55～65)mg/mL，硫酸铁的浓度为(1.9～2.1)mg/mL，磷酸的浓度为(0.95～1.00)mg/mL。

优选地，所述硫酸铁水溶液的浓度为(20～30)mg/mL。

优选地，所述磷酸溶液的浓度为(12.0～12.5)mg/mL。

优选地，所述硫酸铁水溶液的滴加速率为1滴/秒；所述磷酸溶液的滴加速率为1滴/秒。

优选地，所述水热反应的温度为120～160℃，水热反应的时间为1.5～2.5h。

优选地，所述水热反应后还包括：将水热反应后所得物料进行固液分离，将所得固体物料依次进行洗涤和干燥，得到磷酸铁纳米球。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的磷酸铁纳米球，粒径为300～500nm。

本发明提供了上述技术方案所述磷酸铁纳米球作为超氧化物歧化模拟酶的应用。