CN110484530B - 一种基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液及其制备方法和应用 - Google Patents
一种基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液及其制备方法和应用。本发明将刺激响应性聚合物与载酶共价有机框架纳米晶体相结合，用于稳定Pickering乳液。本发明制备的共价有机框架杂化微球稳定的Pickering乳液的性质具有各向异性，能够应用于界面催化，并可通过磁力及温度调控实现乳液体系的油水分离，同时制备方法简单，制备条件温和、可控。本发明首次实现了基于共价有机框架材料的多功能性界面酶催化体系，丰富了乳液催化体系的研究内容，并为绿色合成提供了新思路，具有良好实际应用之价值。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
共价有机框架(COFs)是一类由共价键连接的具备长程有序结构的晶态有机多孔聚合物。COFs具有比表面积大、密度小、孔隙率高、热稳定性好、孔径均一和结构可调等特点。目前已被科研工作者广泛用于气体储存与分离、催化、光电材料等领域的研究，并显示出广阔的应用前景。特别地，多孔性、功能多样性、易于修饰和高稳定性等特点，使得COFs成为“本征型”和“负载型”催化剂的理想材料。
超细的固体颗粒可用作水包油或油包水型乳化剂，这类乳状液体系被称为Pickering乳液。其中，颗粒乳化剂是Pickering乳液中的关键组分，用作乳化剂的固体粉末有黏土、二氧化硅、金属氢氧化物、石墨、炭黑等有无机颗粒乳化剂和有机颗粒乳化剂。Pickering乳液具有很多应用前景，特别是在多相催化、药物缓释、制备Janus微球及多孔材料等领域引起了人们的极大兴趣。其中，酶催化油-水的两相反应由于在温和的反应条件下具有较高的化学选择性、立体选择性和区域选择性，在化学合成和药物合成中有着广泛的应用前景。然而，许多有机反应的底物在水中的溶解性很差，而酶通常在水相环境中才会表现出较高的催化活性。因此，由于接触面积的限制，酶催化的两相反应系统往往效率低下。为了解决上述问题，一种简单有效的方法是通过使用两亲性表面活性剂或嵌段聚合物来稳定乳液，从而增加水相和有机介质之间的界面面积。然而，发明人发现，很多两亲性分子的表面活性对酶具有破坏作用，表面活性剂的分离和产品纯化也异常繁琐。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液及其制备方法和应用，本发明将脂肪酶封装在微纳尺度COFs杂化微球的纳米空腔中，将其用作Pickering乳液多相催化，有望实现脂肪酶的高效催化和简易回收，从而有效填补核壳应用的空白。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的第一个方面，提供一种载酶共价有机框架基杂化微球，所述载酶共价有机框架基杂化微球以Fe3O4纳米颗粒为内核；所述Fe3O4纳米颗粒表面附着键接温度响应性聚合物PNIPAM的COFs微晶，脂肪酶负载于COFs上。
其中，所述COFs命名为COF-V，是由1,3,5-三(4–氨基苯基)苯和2,5–二乙烯基对苯二甲醛通过共价缩聚反应生成，其结构式如下：
所述温度响应性聚合物PNIPAM结构式如下：
本发明的第二个方面，提供上述载酶共价有机框架基杂化微球的制备方法，所述方法包括：
S1、制备Fe3O4@COFs核壳微球：首先使用硅烷试剂对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰；然后加入2,5-二乙烯基对苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯，在Fe3O4纳米颗粒原位贴附生长COF-V；
S2、通过巯基-烯点击反应对上述Fe3O4@COFs核壳微球进行后合成修饰，键接巯基PNIPAM聚合物链，形成COFs基杂化微球；
S3、将COFs基杂化微球分散至脂肪酶磷酸盐缓冲溶液中，进行脂肪酶的负载。
本发明的第三个方面，提供上述载酶共价有机框架基杂化微球在制备磁热双响应性Pickering乳液中的应用。
本发明的第四个方面，提供一种磁热双响应性Pickering乳液，所述磁热双响应性Pickering乳液以上述载酶共价有机框架基杂化微球作为乳化剂，所述Pickering乳液为水包油型乳液。
具体的，其制备方法为，将上述载酶共价有机框架基杂化微球置于油水混合溶液中乳化均质得Pickering乳液。
本发明的第五个方面，提供上述磁热双响应性Pickering乳液在催化酯化反应及其原位分离中的应用。
具体的，所述催化酯化反应具体方法为：以己酸和1-己醇作为反应底物，以上述磁热双响应性Pickering乳液作为催化剂催化己酸和1-己醇发生酯化反应。本发明制备得到的磁热双响应性Pickering乳液能够有效提高脂肪酶的催化反应的效率。
本发明的有益效果是：
本发明将刺激响应性聚合物与载酶共价有机框架纳米晶体相结合，用于稳定Pickering乳液。本发明制备的共价有机框架杂化微球稳定的Pickering乳液的性质具有各向异性，能够应用于催化、油水分离等领域中，同时制备方法简单，制备条件温和、可控。
本发明首次实现了基于共价有机框架材料的多功能性界面酶催化体系，丰富了乳液催化体系的研究内容，并为绿色合成提供了新思路，具有良好实际应用之价值。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明基于载酶共价有机框架基杂化微球的Pickering乳液的制备过程及其应用示意图；
图2为本发明实施例1中的Fe3O4纳米核的TEM图；
图3为本发明实施例2中的Fe3O4纳米核的TEM图；
图4为本发明实施例2中的Fe3O4纳米核的FTIR图；
图5为本发明实施例2中的Fe3O4纳米核PXRD图；
图6为本发明实施例3中的1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯的1H-NMR图；
图7为本发明实施例4中的2,5-二乙烯基对苯二甲醛的1H-NMR图；
图8为本发明实施例5中的COF-V的SEM图；
图9为本发明实施例5中的COF-V的PXRD图；
图10为本发明实施例6中Fe3O4-NH2的FTIR图；
图11为本发明实施例6中Fe3O4@COFs的TEM图；
图12为本发明实施例6中Fe3O4@COFs的FTIR图；
图13为本发明实施例6中Fe3O4@COFs的TGA图；
图14为本发明实施例7中PNIPAM-CTA及实施例8中PNIPAM-SH的1H-NMR图；
图15为本发明实施例7中PNIPAM-CTA及实施例8中PNIPAM-SH的13C-NMR图；
图16为本发明实施例7中PNIPAM-CTA及实施例8中PNIPAM-SH的紫外谱图；
图17为本发明实施例7中PNIPAM-CTA及实施例8中PNIPAM-SH的凝胶渗透色谱图；
图18为本发明实施例9中COF-V-S-PNIPAM的FTIR图；
图19为本发明实施例9中Fe3O4@COFs的PXRD图；
图20为本发明实施例10中酶标准曲线的紫外谱图；
图21为本发明实施例10中酶固载量的紫外谱图；
图22为本发明实施例11中Pickering乳液不同质量分数的共聚焦图；
图23为本发明实施例12中Pickering乳液不同比例的共聚焦图；
图24为本发明实施例13中Pickering乳液磁响应性图；
图25为本发明实施例14中Pickering乳液温度响应性图；
图26为本发明实施例15中Pickering乳液催化动力学曲线图；
图27为本发明实施例15中非乳液催化不同时间变化图；
图28为本发明实施例15中乳液催化循环图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
如前所述，许多有机反应的底物在水中的溶解性很差，而酶通常在水相环境中才会表现出较高的催化活性。因此，由于接触面积小、“不相容”的限制，酶催化的两相反应系统往往效率低下。
有鉴于此，本发明的一个具体实施方式中，提供一种载酶共价有机框架基杂化微球，所述载酶共价有机框架基杂化微球以Fe3O4纳米颗粒为内核；所述Fe3O4纳米颗粒表面附着键接温度响应性聚合物PNIPAM的COFs微晶，脂肪酶负载于COFs上。
其中，所述COFs命名为COF-V，是由1,3,5-三(4–氨基苯基)苯和2,5–二乙烯基对苯二甲醛通过共价缩聚反应生成，其结构式如下：
所述温度响应性聚合物PNIPAM结构式如下：
本发明的又一具体实施方式中，提供上述载酶共价有机框架基杂化微球的制备方法，所述方法包括：
S1、制备Fe3O4@COFs核壳微球：首先使用硅烷试剂对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰；然后加入2,5-二乙烯基对苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯，在Fe3O4纳米颗粒原位贴附生长COF-V；
S2、通过巯基-烯点击反应对上述Fe3O4@COFs核壳微球进行后合成修饰，键接巯基PNIPAM聚合物链，形成COFs基杂化微球；
S3、将COFs基杂化微球分散至脂肪酶磷酸盐缓冲溶液中，进行脂肪酶的负载。
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S1中，具体方法包括：
首先以氨丙基三乙氧基硅烷对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰，促进COFs微晶的原位附着与生长，然后将微球加入分散于邻二氯苯、n-丁醇:和乙酸混合溶液中，加入2,5-二乙烯基对苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯，快速冷冻，抽放气，然后将混合物在溶剂热条件下反应，得到黄棕色固体，分离(优选采用离心或磁性方式分离)、纯化即得Fe3O4@COFs核壳微球。
本发明的又一具体实施方式中，所述邻二氯苯、n-丁醇和乙酸(6M)的体积比为5:5:1；
本发明的又一具体实施方式中，溶剂热反应条件为在100℃下加热72h；
本发明的又一具体实施方式中，所述COF-V由1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5–二乙烯基对苯二甲醛通过共价缩聚反应生成，其合成方程式如下所示：
Fe3O4纳米颗粒可采用常规方法制备，如可参考Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,5875-5879进行，Fe3O4纳米颗粒粒径在一定范围内可通过调整反应底物浓度比例关系进行调控，制备得到的Fe3O4纳米颗粒粒径均匀，平均粒径为200-250nm。
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S2中，所述巯基PNIPAM聚合物链合成过程如下：
本发明的又一具体实施方式中，所述通过巯基-烯点击反应对上述Fe3O4@COFs核壳微球进行后合成修饰，键接巯基PNIPAM聚合物链具体合成方程式如下：
本发明的又一具体实施方式中，所述步骤S3中，脂肪酶磷酸盐缓冲溶液浓度为20～40mg/mL(优选为30mg/mL)，pH＝6.5-7.5(优选7.0)，脂肪酶的固载过程在室温(25℃)下进行。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述载酶共价有机框架基杂化微球在制备磁热双响应性Pickering乳液中的应用。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种磁热双响应性Pickering乳液，所述磁热双响应性Pickering乳液以上述载酶共价有机框架基杂化微球作为乳化剂，所述Pickering乳液为水包油型乳液。
具体的，其制备方法为，将上述载酶共价有机框架基杂化微球置于油水混合溶液中乳化均质得Pickering乳液。
上述载酶共价有机框架基杂化微球在Pickering乳液中的质量分数为0.5-3％；优选为2％。
本发明的又一具体实施方式中，所述油水混合溶液中的油为甲苯、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷或石蜡油；进一步优选正己烷。
本发明的又一具体实施方式中，所述油水混合溶液中的油水比(V/V)为1-4：1；进一步优选3：1。该油水比下形成的乳液中的微乳颗粒形成球形液滴，并且分散均匀。本发明中所述的油水比为油相与水相的体积比。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述磁热双响应性Pickering乳液在催化酯化反应及原位分离中的应用。
具体的，所述催化酯化反应应用具体方法为：以己酸和1-己醇作为反应底物，以上述磁热双响应性Pickering乳液作为催化剂催化己酸和1-己醇发生酯化反应。
本发明的又一具体实施方式中，通过磁力或温度调控Pickering乳液的稳定性，从而实现催化剂的原位分离。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：四氧化三铁微球的合成
将2.0mmolFeCl3·6H2O、0.68mmol柠檬酸钠溶解在20mL的乙二醇中，超声溶解，然后加1.2g醋酸钠，搅拌30min后转移至釜中，在200℃下恒温反应10h，降至室温。借助于磁铁，离心，用乙醇、去离子水洗涤多次。Fe3O4纳米核的TEM见图2，平均粒径为250nm。
实施例2：四氧化三铁微球粒径的调控
不断改变高氯化铁和柠檬酸钠的浓度来调整四氧化三铁微球的尺寸，在一定的范围内，微球的尺寸随着高氯化铁的浓度的增加而增大，随着柠檬酸钠的浓度的增加而减小，高氯化铁与柠檬酸的浓度比例分别为：0.1mmol·mL-1/51mol·mL-1、0.05mmol·mL-1/51mol·mL-1 0.05mmol·mL-1/42.5mol·mL-1、0.05mmol·mL-1/34mol·mL-1、0.1mmol·mL-1/42.5mol·mL-1，其中0.1mmol·mL-1/42.5mol·mL-1的浓度比例符合期望的微球尺寸要求，即2.0mol FeCl3 .6H2O、0.82mmol柠檬酸钠溶解在20mL乙二醇中，超声溶解，然后加1.2g醋酸钠，搅拌30min后转移至釜中，在200℃下恒温反应10h，降至室温。借助于磁铁，离心，用乙醇、去离子水洗涤多次。Fe3O4纳米核的TEM见图3，平均粒径为200nm，Fe3O4纳米核的FTIR见图4，PXRD见图5。
实施例3：1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯的合成
(1)将25g 4-硝基苯乙酮溶于100mL甲苯中，加入1mL CF3SO3H,连接水分离器和冷凝器。混合物回流48h，然后冷却至室温，混合物过滤，得到黑色固体，在回流下用DMF洗涤，过滤，这个过程再进行两次，干燥后得到淡黄色固体1,3,5-三(4-硝基苯基)-苯，本产品不溶于任何普通溶剂。
(2)22.7mmol 1,3,5-三(4-硝基苯基)-苯、2.0g Pd/C催化剂(10wt％)溶解在200mL乙醇中，加热回流，滴加30mL水合肼，混合物回流过夜，将热溶液通过硅藻土过滤，使产物完全结晶，固体经过过滤，并用冷乙醇清洗得到纯1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯产物，其1H-NMR谱图见图6。
实施例4：2,5-二乙烯基对苯二甲醛的制备
(1)将8g 2,5-二溴对二甲苯加入到40mL乙酸和80mL乙酸酐中，在0℃下，将28mLH2SO4逐滴加入，将12g CrO3分小份加入到混合物中，混合物在0℃中搅拌过夜，将绿色泥浆倒入到冰水中，过滤，用水和甲醇洗涤，然后用40mL水、40mL乙醇和4mL硫酸的混合物回流过夜来水解获得的二乙酸酯。通过过滤得到2,5-二溴对苯二甲醛，其不经过进一步纯化直接用于下一步骤。
(2)13.7mmol 2,5-二溴对苯二甲醛、33.1mmol乙烯基三氟硼酸钾、82.2mmolK2CO3、0.411mmol Pd(PPh3)4溶解在50mL甲苯、50mL THF、10mL H2O的混合物中，将所得的混合物在N2氛围下，90℃，回流，24h。残余物用乙酸乙酯萃取，用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下蒸发，得到粗化合物，将其通过快速色谱法纯化，用己烷/乙酸乙酯(5:1)作为洗脱液，得到2,5-二乙烯基对苯二甲醛，为黄色固体。其1H-NMR谱图见图7。
实施例5：COF-V的制备
将0.12mmol 2,5-二乙烯基对苯二甲醛和0.08mmol 1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯加入耐压管中，抽真空，充氮气，再加入1.1mL邻二氯苯:n-丁醇:乙酸(6M)＝5:5:1(体积比)，将管在77K(液体N2浴)下快速冷冻，抽空并用火焰密封，在密封时，管的长度减小到约15cm。将反应混合物在100℃下加热3天，得到黄棕色沉淀，过滤分离，用索氏提取法用无水四氢呋喃洗涤2天。产物在50℃真空干燥。COF-V的SEM图片见图8，PXRD谱图见图9。
实施例6：Fe3O4@COFs的合成
(1)Fe3O4-NH2的合成：称取150mg Fe3O4,用100mL乙醇溶解，超声30min，在搅拌下加入25mL超纯水和1.2mL氨水。将100μL正硅酸四乙酯溶解在5mL乙醇中，然后加入反应瓶中，反应9h后，借助于磁铁，用乙醇和水洗三遍，得到表面含羟基的磁性微球(记作Fe3O4-OH)。获得的产品分散在120mL的异丙醇中，然后加入0.5mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷，再搅拌9h，产品用水和乙醇分离、洗涤，最后用真空干燥箱干燥过夜，得到表面含氨基的磁性微球，即Fe3O4-NH2。修饰前后的红外谱图见图10，在3308cm-1处是N-H键的峰，说明Fe3O4已经修饰上了氨基。
(2)Fe3O4-Dva的合成：150mg Fe3O4-NH2分散在10mL1,4-二氧六环中，再加入9.0mg2,5-二乙烯基对苯二甲醛和150μL乙酸，混合物超声3min后，转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，100℃，1h,然后分别用DMF，1,4-二氧六环，正丁醇洗涤。
(3)Fe3O4@COF-V的合成：将合成好的47mg Fe3O4-Dva分散在2.5mL邻二氯苯/正丁醇(1:1),加入0.1mmol 2,5-二乙烯基对苯二甲醛，0.15mmol 1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯和0.5mL乙酸水溶液(6M)，超声3min,然后转移到釜中，100℃,72h，产品借助于磁铁，用DMF洗到溶液澄清，再用二氯甲烷/丙酮洗涤两次，最后真空干燥过夜。其TEM图见图11，FTIR谱图见图12，TGA图见图13。
实施例7：PNIPAM-CTA的制备
氮气保护下，取53nmol NIPAM置于三口瓶中,加入16mL 1,4-二氧六环作溶剂，加入RAFT试剂1.06mmol CTA(2,2'-(硫代羰基双(磺胺基))双(2-甲基丙酸))、0.053mmol偶氮二异丁腈(AIBN)，70℃加热搅拌24h，冰水浴终止反应，80mL乙醚溶解沉淀，刚开始黄色沉淀析出，抽滤，真空干燥得黄色粉末5.3698g，记为PNIPAM-CTA，产率82.62％，核磁氢谱和碳谱见图14和图15；GPC测试得到数均分子量为4748Da，计算聚合度为42。
实施例8：PNIPAM-SH的制备
氮气保护下，称取1.009mol PNIPAM-CTA置于三口瓶中,加入16mL 1,4-二氧六环作溶剂，加入10.09mmol乙醇胺、1.009mmol三丁基膦，室温反应2h，用80mL乙醚溶沉淀，真空干燥，得到棕红色胶状物，记为PNIPAM-SH，约5.6g。核磁氢谱和碳谱见图14和图15，紫外图见图16，胺解后310nm峰消失，250nm峰的增强，证明三硫酯基团完全转化为巯基，GPC得到数均分子量为2395Da，计算聚合度为21，GPC曲线见图17，还原前后核磁有聚合物峰的存在。
实施例9：COF-S-PNIPAM的制备
称1.5mmol PNIPAM-SH，置于20mL的烧杯中，加入10mL的四氢呋喃使其完全溶解，然后加入1mmol COF-V，30mg 2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯，超声震荡在25℃下搅拌0.5h，然后在365nm的紫外灯下光照1.5h,离心，洗涤三次，60℃的条件下真空干燥3h待用，产率约50％，结晶度没有发生改变，尺度200nm左右，C-S-C振动峰(1108cm-1)的出现，C＝C振动峰(1720cm-1)的减小证明聚合物刷的存在，FTIR谱图见图18，PXRD谱图见图19。
实施例10：酶的固载
25mg Fe3O4@COFs-S-PNIPAM分散于3mL的PBS缓冲溶液(pH＝7.2)中，加入3mL的脂肪酶水溶液，室温，反应6h，假设此时已经达到吸附平衡，用(3×2mL)水洗涤，上清液借助紫外-可见光谱以及通过BCA测定法去测定酶的负载量。标准曲线见图20，上清液酶含量的测定见图21。
实施例11：COFs颗粒制备Pickering乳液
称取60mg酶@Fe3O4@COFs-S-PNIPAM晶体，置于正己烷/水(2.4mL/0.6mL，2.25mL/0.75mL，2mL/1mL，1.5mL/1.5mL)的溶液中，在高速均质机转速为5000r/min的条件下，乳化1min，静置30min，得到不同油水比下的不同状态的质量分数为2.0wt％的乳液，Pickering乳液，见图22，2.25mL/0.75mL形成最稳定乳液。
实施例12：共聚焦表征
在制备Pickering乳液的过程中，在水相中添加荧光素染料，利用激光共聚焦显微镜，将稳定乳液的一滴滴在载玻片上，使用488nm的激发光源，进行拍摄，见图23，从共聚焦上看，为水包油型乳液，正己烷：水为3:1，质量分数为2％的乳液最稳定；随着质量分数的增加，乳液粒径是逐渐减小的，0.5％的乳液最不稳定，会团聚成大液滴。1％的略好，2％的最好，3％的乳液黏度过高，不适合做反应体系。
实施例13：Pickering乳液的磁性响应
取一定量的乳液，将磁铁放于样品瓶的一测，几分钟后，乳液破乳，并且催化剂聚集到磁铁一测，磁性效果明显，见图24。从而催化剂与反应物和产物迅速分离，分离上清液，催化剂用于下一次催化。
实施例14：Pickering乳液的温度响应
取一定量的催化剂溶于2mL水中，超声使分散，再加入2mL的正己烷，震荡后静置，催化剂存在于水相中，将其加热至45℃，此时催化剂到了油相中，见图25。进一步证明了催化剂已经接上了PNIPAM-SH,Fe3O4@COFs-S-PNIPAM具有温度响应性，且响应性良好。
实施例15：Pickering乳液的酶催化反应
取一定量的Pickering乳液，加入反应底物，在25℃下搅拌，在不同的时间取样，通过气相计算产率，产率变化见表1、图26；取等量的正己烷作为反应溶剂，加入反应底物，其他条件与乳液催化相同，在不同时间取样，通过气相计算产率，产率变化见表2、图27，循环使用十次，催化剂仍保持良好的催化效果，见图28。
表1
| 时间(min) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 产率(％) | 20.641 | 27.081 | 60.081 | 76.749 | 99 | 99 |
表2
| 时间(min) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 产率(％) | 36.091 | 42.847 | 49.014 | 55.762 | 69.557 | 72.621 |
应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述磁热双响应性Pickering乳液以载酶共价有机框架基杂化微球作为乳化剂，所述Pickering乳液为水包油型乳液；
所述磁热双响应性Pickering乳液应用于催化酯化反应及其原位分离中；
所述载酶共价有机框架基杂化微球以Fe3O4纳米颗粒为内核；所述Fe3O4纳米颗粒表面附着键接温度响应性聚合物PNIPAM的COFs微晶，脂肪酶负载于COFs上；
其中，所述COFs命名为COF-V，其结构式如下：
所述温度响应性聚合物PNIPAM结构式如下：
所述载酶共价有机框架基杂化微球的制备方法包括：
S1、制备Fe3O4@COFs核壳微球：使用硅烷试剂对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰；加入2,5-二乙烯基对苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯，在Fe3O4纳米颗粒原位贴附生长COF-V；
S2、通过巯基-烯点击反应对所述Fe3O4@COFs核壳微球进行后合成修饰，键接巯基PNIPAM聚合物链，形成COFs基杂化微球；
S3、将COFs基杂化微球分散至脂肪酶磷酸盐缓冲溶液中，进行脂肪酶的负载。
2.如权利要求1所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述步骤S1中，具体方法包括：
以氨丙基三乙氧基硅烷对Fe3O4纳米颗粒进行表面修饰，促进COFs微晶的原位附着与生长，将微球加入分散于邻二氯苯、n-丁醇和乙酸混合溶液中，加入2,5-二乙烯基对苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)-苯，快速冷冻，抽放气，然后将混合物在溶剂热条件下反应，得到黄棕色固体，分离、纯化即得Fe3O4@COFs核壳微球。
3.如权利要求2所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，COF-V由1,3,5-三(4–氨基苯基)苯和2,5–二乙烯基对苯二甲醛通过共价缩聚反应生成，其合成方程式如下所示：
4.如权利要求1所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述步骤S2中，巯基PNIPAM聚合物链合成过程如下：
通过巯基-烯点击反应对Fe3O4@COFs核壳微球进行后合成修饰，键接巯基PNIPAM聚合物链具体合成方程式如下：
5.如权利要求2所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述步骤S3中，脂肪酶磷酸盐缓冲溶液浓度为20～40mg/mL，pH＝6.5-7.5，脂肪酶的固载过程在室温下进行。
6.如权利要求5所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述步骤S3中，脂肪酶磷酸盐缓冲溶液浓度为30mg/mL。
7.如权利要求5所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，pH＝7.0。
8.如权利要求1-7任一项所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，所述催化酯化反应具体为：以己酸和1-己醇作为反应底物，以所述磁热双响应性Pickering乳液作为催化剂催化己酸和1-己醇发生酯化反应。
9.如权利要求8所述的磁热双响应性Pickering乳液，其特征在于，通过磁力或温度调控Pickering乳液的稳定性，实现催化剂的原位分离。
10.权利要求1-9任一项所述磁热双响应性Pickering乳液的制备方法，其特征在于，包括：将所述载酶共价有机框架基杂化微球置于油水混合溶液中乳化均质得Pickering乳液。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述载酶共价有机框架基杂化微球在Pickering乳液中的质量分数为0.5-3％；
所述油水混合溶液中的油为甲苯、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷或石蜡油；所述油水混合溶液中的油水比为1-4：1。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述载酶共价有机框架基杂化微球在Pickering乳液中的质量分数为2％。
13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述油水混合溶液中的油为正己烷。
14.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述油水混合溶液中的油水比为3：1。
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