液和聚乙二醇-10000水溶液混合，混合液中硝酸銅濃度為1.4X10 2mol/L，聚乙二醇-10000濃度為2.8X 10 3mol/L，將混合液在220°C下水熱反應(yīng)7小時，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。
[0043]將本實施例制備的負載銅的碳量子點模擬漆酶與漆酶底物對苯二胺作用，作用前(a)和作用后(b)的比色照片圖如圖1所示，可以看出加入負載銅的碳量子點模擬漆酶后，對苯二胺溶液由無色變?yōu)樽攸S色，說明模擬漆酶催化了對苯二胺的氧化反應(yīng)，這與漆酶的催化氧化作用類似。
[0044]本實施例所制備的模擬漆酶的電鏡照片見圖2。圖中顯示所述模擬漆酶的粒徑在
1.4-2.3nm，單分散性良好。
[0045]實施例2
[0046]I)分別配制氯化銅和聚甲基丙烯酸鈉水溶液，其中氯化銅濃度為2.3X10 2mol/L，聚甲基丙烯酸鈉濃度為6.8X10 'mol/Lo
[0047]2)將步驟2)配制的氯化銅水溶液和聚甲基丙烯酸鈉水溶液混合，混合液中氯化銅濃度為6.2X10 3mol/L，聚甲基丙烯酸鈉濃度為3.5X10 2mol/L，將混合液在240°C下水熱反應(yīng)9小時，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。
[0048]實施例3
[0049]I)分別配制氯化銅、乙二醇和聚甲基丙烯酸鈉水溶液，其中氯化銅濃度為7.2X10 W/L，乙二醇濃度為1.0X10 kol/L，聚甲基丙烯酸鈉濃度為1.5X10 W/L。
[0050]2)將步驟I)配制的氯化銅水溶液、乙二醇水溶液和聚甲基丙烯酸鈉水溶液混合，混合液中氯化銅濃度為1.3 X 10 1H1VL,乙二醇濃度為1.2 X 10 2mol/L，聚甲基丙烯酸鈉濃度為1.0X 10 2mol/L，將混合液在200°C下水熱反應(yīng)12小時，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。
[0051]3)通過負載銅的碳量子點模擬漆酶的熒光變化檢測對苯二酚。
[0052]將對苯二酚按梯度配成各種不同濃度的水溶液，用移液器從這些對苯二酚水溶液中各取少量體積的溶液，分別加入到相同體積的負載銅的碳量子點模擬漆酶水溶液中得到混合溶液，用熒光分光光度計測量上述混合溶液的熒光強度，在350nm波長的光的激發(fā)下，檢測得到的熒光光譜圖見圖3，熒光檢測的線性擬合圖見圖4。從圖中可以得出:對苯二酚的檢測限為0.0ImM，檢測的線性范圍為l-30mM。
[0053]實施例4
[0054]I)分別配制硝酸銅和聚乙二醇-400水溶液，其中硝酸銅濃度為6.4X 10 2mol/L,聚乙二醇-400濃度為5.8 X 10 mo I/L ο
[0055]2)將步驟I)配制的硝酸銅水溶液和聚乙二醇-400水溶液混合，混合液中硝酸銅濃度為5.1X 10 3mol/L，聚乙二醇-400濃度為6.2 X 10 4mol/L，將混合液在160°C下水熱反應(yīng)3小時，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。
[0056](3)通過負載銅的碳量子點模擬漆酶的熒光變化檢測對苯二胺。
[0057]將對苯二胺按梯度配成各種不同濃度的水溶液，用移液器從這些對苯二胺水溶液中各取少量體積的溶液，分別加入到相同體積的負載銅的碳量子點模擬漆酶水溶液中得到混合溶液，用熒光分光光度計測量上述混合溶液的熒光強度，在350nm波長的光的激發(fā)下，檢測得到熒光光譜圖和熒光檢測的線性擬合圖，檢測結(jié)果與實施例3的結(jié)果類似，對苯二胺的檢測限為0.1mM，檢測的線性范圍為1-lOmM。
[0058]實施例5
[0059]I)分別配制硫酸銅和聚丙烯酸水溶液，其中硫酸銅濃度為1.4mol/L,聚丙烯酸濃度為 3.9X10 mo I/L ο
[0060]2)將步驟I)配制的硫酸銅水溶液和聚丙烯酸水溶液混合，混合液中硫酸銅濃度為3.6X 10 'mol/L,聚丙烯酸濃度為4.5X 10 3mol/L，將混合液在260°C下水熱反應(yīng)5小時，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。
[0061]3)用負載銅的碳量子點模擬漆酶處理水中的對苯二胺。
[0062]配制負載銅的碳量子點模擬漆酶和對苯二胺的混合溶液，混合溶液中負載銅的碳量子點模擬漆酶濃度為1.0X10 4mol/L,對苯二胺濃度為5.0 X 10 3mol/L,混合液靜置4小時。加入陽離子聚丙烯酰胺1.5mg，振搖混合液出現(xiàn)黑色絮狀沉淀，絮凝效果照片見圖5。處理后對苯二胺濃度小于1.0X 10 3mol/Lo
[0063]實施例6
[0064](I)負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備同實施例2。
[0065](2)用負載銅的碳量子點模擬漆酶處理水中的對苯二酚。
[0066]配制負載銅的碳量子點模擬漆酶和對苯二酚的混合溶液，混合溶液中負載銅的碳量子點模擬漆酶濃度為2.0 X 10 4mol/L,對苯二酚濃度為2.0 X 10 3mol/L,混合液靜置3小時。加入聚鋁3.5mg，振搖混合液出現(xiàn)黑色絮狀沉淀，處理后對苯二酚濃度小于5 X 10 4mol/L0
[0067]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種負載銅的碳量子點模擬漆酶，其特征在于:所述負載銅的碳量子點模擬漆酶粒徑為l-20nm，具有焚光發(fā)光性能，在350nm波長光的激發(fā)下發(fā)射焚光的波長為460nm，并有類漆酶活性。2.一種如權(quán)利要求1所述的負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)分別配制可溶性銅鹽和可溶性碳源水溶液； 2)將步驟I)配制的可溶性銅鹽和可溶性碳源水溶液混合得到混合液，將混合液進行水熱反應(yīng)，得到負載銅的碳量子點模擬漆酶。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述可溶性銅鹽水溶液中可溶性銅鹽的濃度為2.3X 10 2?1.4mol/L，所述可溶性碳源水溶液中可溶性碳源的濃度為4.5X 10 3?6.8X 10 mo I/L04.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述可溶性銅鹽為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述可溶性碳源為聚乙二醇-400、聚乙二醇-10000、乙二醇、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸鈉所組成的組中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于:步驟2)中，所述混合液中可溶性銅鹽的濃度為5.1 X 10 3?3.6 X 10 'mol/L,可溶性碳源的濃度為 6.2 X 10 4?3.5 X 10 mo I/L07.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種負載銅的碳量子點模擬漆酶的制備方法，其特征在于:步驟2)中，水熱反應(yīng)的條件為在160-260°C下反應(yīng)3-12小時。8.一種如權(quán)利要求1所述的負載銅的碳量子點模擬漆酶的應(yīng)用，其特征在于:所述負載銅的碳量子點模擬漆酶可作為漆酶替代物，應(yīng)用于生化檢測、有機污染物降解和廢水處理領(lǐng)域。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的負載銅的碳量子點模擬漆酶的應(yīng)用，其特征在于:所述應(yīng)用于生化檢測，是應(yīng)用于對苯二胺或?qū)Ρ蕉拥亩ㄐ耘c定量檢測。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的負載銅的碳量子點模擬漆酶的應(yīng)用，其特征在于:所述應(yīng)用于廢水處理，是將所述負載銅的碳量子點模擬漆酶與陽離子絮凝劑共同作用，處理水中的有機污染物；所述陽離子絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺、聚鋁、聚鐵、聚活性硅膠、聚合硫酸氯化鐵鋁或聚合聚鐵硅；所述有機污染物為苯酚、苯胺、多酚、多胺、多環(huán)芳烴或多氯聯(lián)苯類物質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種負載銅的碳量子點模擬漆酶及其制備方法和用途。所述負載銅的碳量子點模擬漆酶粒徑為1-20nm，具有熒光發(fā)光性能，在350nm波長光的激發(fā)下發(fā)射熒光的波長為460nm，并有類漆酶活性。所述方法為將可溶性銅鹽與可溶性碳源混合，再通過水熱法制備負載銅的碳量子點模擬漆酶。本發(fā)明的制備方法原料易得，工藝簡單，操作方便，易于推廣應(yīng)用。所制備出的負載銅的碳量子點模擬漆酶可替代漆酶用于生化檢測、有機污染物降解和廢水處理等領(lǐng)域。尤其是模擬漆酶性能和碳量子點表面負電荷共同作用，可以使直接用陽離子絮凝劑無法絮凝的弱電荷小分子有機污染物絮凝出來，實現(xiàn)簡單、便捷地廢水處理。
【IPC分類】B82Y30/00, C02F1/54, B82Y40/00, C02F1/72, B01J23/72, G01N21/64, C09K11/65
【公開號】CN105018081
【申請?zhí)枴緾N201510386026
【發(fā)明人】任湘菱, 孟憲偉, 唐芳瓊
【申請人】中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月30日