B,N-MoSe2基双金属纳米酶及其制备方法和应用

本发明涉及纳米酶催化与比色传感，尤其涉及一种b,n-mose2基双金属纳米酶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、过氧化氢(h2o2)是生物体内重要的活性氧物种，参与细胞信号传导、氧化应激等多种生理过程，其浓度异常与多种疾病(如癌症、神经退行性疾病)密切相关；同时，h2o2也是环境、食品等领域的关键检测指标。因此，实现h2o2的快速、精准检测具有重要的科学意义和应用价值。

2、比色传感因操作简单、成本低廉、结果可视化等优点，成为h2o2检测的主流技术之一，其核心依赖于具有过氧化物酶样活性的催化剂。传统天然酶(如辣根过氧化物酶)存在易失活、制备成本高、难以规模化等缺陷；单一金属纳米酶(如pd、cu基纳米酶)催化活性有限、稳定性差。

3、因此，开发一种工艺简单的双金属纳米酶及其制备方法，并将其用于构建高灵敏度h2o2比色传感平台，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题中至少之一，本发明提供了一种b,n-mose2基双金属纳米酶及其制备方法和应用。b,n-mose2基双金属纳米酶具有优异的过氧化物酶样活性，其制备方法步骤简单，能够用于高效催化tmb显色，同时也能构建高灵敏度、高稳定性的h2o2比色检测方法。

2、作为一个方面，本发明提供了一种b,n-mose2基双金属纳米酶的制备方法，包括：制备b,n-mose2载体；将b,n-mose2载体溶于水，得到b,n-mose2分散液；制备可溶性pd盐、可溶性cu盐的金属盐混合液；将b,n-mose2分散液、金属盐混合液均匀混合，进行加热反应，得到混合反应液；将能够还原pd2+、cu2+离子为金属单质的还原剂加入到混合反应液中，进行原位还原反应，得到b,n-mose2@pdcu基双金属纳米酶。

3、在本发明的一些实施例中，其中，制备b,n-mose2载体的步骤包括：将三聚氰胺、硼酸和硒化钼的混合物在300~400℃煅烧4~6h，例如，可以是4.2h、4.6h、5.2h、5.6h、5.8h等，得到b,n-mose2载体；其中，三聚氰胺、硼酸和硒化钼的质量比为(4~6):(4~6):1，例如，可以是4:4:1、4.5:4.5:1、5.2:5.2:1、5.6:5.6:1、5.8:5.8:1等。

4、在本发明的一些实施例中，其中，可溶性pd盐包括k2pdcl4、pdcl2、pd(no3)2中的至少一种；和/或，可溶性cu盐包括氯化铜、硫酸铜、硝酸铜中的至少一种。

5、在本发明的一些实施例中，其中，金属盐混合液中，pd元素、cu元素的摩尔比为1:(1~9)，例如，可以是1:1.5、1:3.6、1:4.8、1:5.8、1:8.6等。

6、在本发明的一些实施例中，其中，加热反应中，b,n-mose2载体、pd元素和cu元素的摩尔比为(6~25):1:(1~9)，例如，可以是6.8:1:1.8、10.8:1:2.9、15.8:1:4.1、19.6:1:6.8、23.6:1:8.9等；和/或，加热反应的温度为60~80℃，例如，可以是62℃、68℃、71℃、74℃、78℃等；和/或，加热反应的时间为4~6h，例如，可以是4.3h、4.8h、5.3h、5.6h、5.9h等。

7、在本发明的一些实施例中，其中，原位还原反应中，还原剂为硼氢化钠，和/或，原位还原反应的温度为20~25℃，例如，可以是21℃、22℃、23℃、23.5℃、24℃等；和/或，原位还原反应的时间为1~10h，例如，可以是1.3h、4.8h、6.3h、7.6h、9.8h等。

8、作为另一个方面，本发明提供了一种利用上述的制备方法得到的b,n-mose2基双金属纳米酶。

9、在本发明的一些实施例中，其中，b,n-mose2基双金属纳米酶具有磁性。

10、作为再一个方面，本发明提供了一种上述的b,n-mose2基双金属纳米酶在过氧化氢定量检测方面的应用。

11、在本发明的一些实施例中，其中，应用为过氧化氢氧化3,3´,5,5´-四甲基联苯胺显色反应中过氧化氢的定量检测，过氧化氢含量的检测方法包括：将b,n-mose2@pdcu基双金属纳米酶、3,3´,5,5´-四甲基联苯胺分别依次加入ph为4~6(例如，可以是4.1、4.6、5.3、5.6、5.9等)的tris-hcl缓冲液，得到基础检测液；将不同浓度的h2o2标准溶液加入到基础检测液中，孵育8~15 min(例如，可以是9min、10min、11min、12min、14min等)，加入硫酸终止液后在452 nm处测定吸光度值，拟合h2o2浓度与吸光度的线性关系，得到标准曲线；将待测h2o2溶液加入到基础检测液中，孵育8~15 min，加入硫酸终止液后在452 nm处吸光度值，计算待测液中h2o2的浓度。

12、本发明提供的技术方案具有如下优点：

13、本发明实施例的b,n-mose2基双金属纳米酶催化活性优异。b,n-mose2基双金属纳米酶以b,n-mose2为载体，负载pd、cu双金属活性位点；其中，b,n共掺杂调控b,n-mose2电子结构，pd、cu双金属产生协同催化效应，大幅提升了纳米酶的过氧化物酶样活性，催化效率远高于b,n-mose2、b,n-mose2@cu、b,n-mose2@pd。

14、本发明实施例的b,n-mose2基双金属纳米酶具有磁性，利用磁性能够将其快速分离回收。b,n-mose2基双金属纳米酶的稳定性高，经过多次使用，酶活性的几乎保持不变。

15、本发明实施例的b,n-mose2基双金属纳米酶的制备方法具有以下特点：(1)制备工艺简单可控：采用分步反应工艺，仅通过混合静置、加热搅拌和低温还原即可制得产物，反应条件温和，步骤易操作，适合规模化生产；(2)原料配比明确：各原料的用量、溶剂体积及反应参数均为最优配比，保证pd2+、cu2+离子与b,n-mose2基底的充分吸附和还原，产物形貌均一、活性位点暴露充分。

16、本发明实施例的b,n-mose2基双金属纳米酶具有催化活性优异的特点；b,n共掺杂调控mose2电子结构，pd、cu双金属产生协同催化效应，大幅提升了纳米酶的过氧化物酶样活性，催化效率远高于b,n-mose2或b,n-mose2@cu、b,n-mose2@pd。其中，b,n-mose2基双金属纳米酶具有催化活性优异的原因是：b,n-mose2二维层状结构比表面积大，利于pd、cu的金属分散；mose2中掺杂b、n元素之后，能够灵活调控b,n-mose2的电子性质，优化pd、cu之间的协同作用。

17、本发明实施例的b,n-mose2基双金属纳米酶的应用具有以下特点：(1)检测性能优越：构建的h2o2比色传感平台线性范围宽(0~6 mm)、检测限低(0.21 mμ)，稳定性好、抗干扰能力强；(2)应用前景广阔：可用于生物样本、环境水样中h2o2的快速检测，操作简便、结果可视化，无需大型仪器，适合现场检测和临床诊断；(3)快速回收利用：由于b,n-mose2基双金属纳米酶具有磁性，反应结束后能够利用b,n-mose2基双金属纳米酶的磁性快速将其从反应液中进行分离。