專利名稱：明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備方法及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及薄膜的制備方法，尤其涉及一種明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備方法及其用途。
背景技術：
生物礦化方法是模仿生物體內的自然過程，利用有機物來調制生長一定結構的無機物的方法。利用生物礦化方法制備納米顆粒是一個相對較新的跨學科研究領域，涉及到材料、化學、生物及醫(yī)學等相關領域。在眾多有機基質中，蛋白質因其三維空間結構、獨特的性能而引起了特別的關注。明膠可以作為制備納米顆粒的很好的模板，又因其很好的生物相容性，使得進行簡單修飾后可應用于生物醫(yī)學領域。目前所有報道中利用明膠為模板合成的納米結構都是分散的顆粒體系，還沒有相應薄膜材料的報道，但是薄膜卻具有更容易操作和重復利用等優(yōu)點。本發(fā)明是在已有的利用超細納米線制備多孔蛋白質薄膜的基礎上，通過調節(jié)蛋白質膜的表面電荷特性，經(jīng)電荷相互作用達到可吸附帶相反電荷的金屬離子的目的，最后通過溶液還原法獲得金屬/蛋白質復合薄膜。本發(fā)明制備的明膠金納米顆粒復合薄膜具有對鄰硝基苯胺催化效率高，操作簡單，重復催化利用率高等特點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備方法及其用途。明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備方法的步驟如下:
I)相同體積的4mM硝酸銅水溶液與1.4mM乙醇胺水溶液在磁力攪拌下混合，放置2_3天，生成Cu(OH)2納米線溶液，20mlCu (OH)2納米線溶液過濾在孔徑大小為200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成納米級厚親水的介孔膜；
2)將4.9ml Cu (OH) 2納米線溶液和0.1ml質量分數(shù)為1%的明膠溶液混合攪拌5_6分鐘，得到明膠和Cu (OH)2納米線復合溶液，并過濾到納米級厚親水的介孔膜上，用3ml，質量百分數(shù)為2.5%的戊二醛溶液膠聯(lián)2-3小時，得到明膠Cu (OH)2納米線復合薄膜，將明膠Cu (OH)2納米線復合薄膜從聚碳酸酯多孔膜板上取下，用pH=2的稀鹽酸去除Cu(OH)2納米線，得到無支撐的明膠薄膜；
3)將無支撐的明膠薄膜放入到pH值為2-4的氯金酸溶液中反應1-7天，并用去離子水清洗2-3次，得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜。明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜用于鄰硝基苯胺的催化。本發(fā)明通過控制氯金酸溶液的pH值大小及明膠蛋白質薄膜在氯金酸溶液中的反應時間，明膠蛋白質薄膜中金納米顆粒大小可以進行調控，這種方法簡單易行，明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜能作為催化劑，用于鄰硝基苯胺的催化轉化，最大的效率高達1.99molo-nitroaniline/ (molAu.min),而且明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜具有重復利用率高和操作方便的優(yōu)點。


圖1是在氯金酸溶液pH值為4的情況下，明膠薄膜在氯金酸溶液中反應7天的TEM 圖2是在氯金酸溶液pH值為3的情況下，明膠薄膜在氯金酸溶液中反應I天的TEM圖；圖3是在氯金酸溶液pH值為2的情況下，明膠薄膜在氯金酸溶液中反應7天的SEM斷面 圖4是在氯金酸溶液pH值為3下反應I天的明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜對鄰硝基苯胺的催化過程的UV-vis圖片。
具體實施例方式以下結合實例進一步說明本發(fā)明。實施例1
1)相同體積的4mM硝酸銅水溶液與1.4mM乙醇胺水溶液在磁力攪拌下混合，放置2天，生成Cu(OH)2納米線溶液，20mlCu (OH)2納米線溶液過濾在孔徑大小為200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成納米級厚親水的介孔膜；
2)將4.9ml Cu(OH)2納米線溶液和0.1ml質量分數(shù)為1%的明膠溶液混合攪拌5分鐘，得到明膠和Cu (OH) 2納米線復合溶液，并過濾到納米級厚親水的介孔膜上，用3ml，質量百分數(shù)為2.5%的戊二醛溶液膠聯(lián)2小時，得到明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜，將明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜從聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀鹽酸去除Cu(OH)2納米線，得到無支撐的明膠薄膜；
3)將無支撐的明膠薄膜放入到pH值為2的氯金酸溶液中反應7天，并用去離子水清洗2次，得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜；
4)得到的明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜用于鄰硝基苯胺的催化轉化，效率高達0.72mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。實施例2
1)相同體積的4mM硝酸銅水溶液與1.4mM乙醇胺水溶液在磁力攪拌下混合，放置3天，生成Cu(OH)2納米線溶液，20mlCu (OH)2納米線溶液過濾在孔徑大小為200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成納米級厚親水的介孔膜；
2)將4.9ml Cu(OH)2納米線溶液和0.1ml質量分數(shù)為1%的明膠溶液混合攪拌6分鐘，得到明膠和Cu (OH) 2納米線復合溶液，并過濾到納米級厚親水的介孔膜上，用3ml，質量百分數(shù)為2.5%的戊二醛溶液膠聯(lián)3小時，得到明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜，將明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜從聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀鹽酸去除Cu(OH)2納米線，得到無支撐的明膠薄膜；
3)將無支撐的明膠薄膜放入到pH值為4的氯金酸溶液中反應7天，并用去離子水清洗3次，得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜；
4)得到的明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜用于鄰硝基苯胺的催化轉化，效率高達1.31mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。實施例3 1)相同體積的4mM硝酸銅水溶液與1.4mM乙醇胺水溶液在磁力攪拌下混合，放置3天，生成Cu(OH)2納米線溶液，20mlCu (OH)2納米線溶液過濾在孔徑大小為200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成納米級厚親水的介孔膜；
2)將4.9ml Cu(OH)2納米線溶液和0.1ml質量分數(shù)為1%的明膠溶液混合攪拌6分鐘，得到明膠和Cu (OH) 2納米線復合溶液，并過濾到納米級厚親水的介孔膜上，用3ml，質量百分數(shù)為2.5%的戊二醛溶液膠聯(lián)3小時，得到明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜，將明膠Cu (OH) 2納米線復合薄膜從聚碳酸酯多孔膜板上取下，用PH=2的稀鹽酸去除Cu(OH)2納米線，得到無支撐的明膠薄膜；
3)將無支撐的明膠薄膜放入到pH值為3的氯金酸溶液中反應I天，并用去離子水清洗3次，得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜；
4)得到的明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜用于鄰硝基苯胺的催化轉化，效率高達1.99
mol0-nitroaniline/ (moIau.min)。
權利要求
1.一種明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備方法，其特征在于它的步驟如下: I)相同體積的4mM硝酸銅水溶液與1.4mM乙醇胺水溶液在磁力攪拌下混合，放置2_3天，生成Cu(OH)2納米線溶液，20mlCu (OH)2納米線溶液過濾在孔徑大小為200 nm的聚碳酸酯多孔膜板上形成納米級厚親水的介孔膜； 2)將4.9ml Cu (OH) 2納米線溶液和0.1ml質量分數(shù)為1%的明膠溶液混合攪拌5_6分鐘，得到明膠和Cu (OH)2納米線復合溶液，并過濾到納米級厚親水的介孔膜上，用3ml，質量百分數(shù)為2.5%的戊二醛溶液膠聯(lián)2-3小時，得到明膠Cu (OH)2納米線復合薄膜，將明膠Cu (OH)2納米線復合薄膜從聚碳酸酯多孔膜板上取下，用pH=2的稀鹽酸去除Cu(OH)2納米線，得到無支撐的明膠薄膜； 3)將無支撐的明膠薄膜放入到pH值為2-4的氯金酸溶液中反應1-7天，并用去離子水清洗2-3次，得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜。
2.一種如權利要求1所述方法制備的明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的用途，其特征在于用于鄰硝基苯胺的催化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的方法。明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜的制備是用Cu(OH)2納米線作為過濾層，通過過濾的方法將明膠沉積在Cu(OH)2納米線上，膠聯(lián)并去除Cu(OH)2納米線后利用明膠的電荷吸附作用和其擁有的還原特性吸附還原氯金酸根離子得到明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜。通過控制氯金酸溶液的pH值大小及明膠蛋白質薄膜在氯金酸溶液中的反應時間，明膠蛋白質薄膜中金納米顆粒大小可以進行調控，這種方法簡單易行，明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜能作為催化劑，對鄰硝基苯胺的催化轉化效率非常高，而且明膠蛋白質金納米顆粒復合薄膜具有重復利用率高和操作方便的優(yōu)點。
文檔編號C07C209/36GK103084210SQ201310016600
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權日2013年1月17日
發(fā)明者彭新生, 史力 申請人:浙江大學