CN114700111A - 一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，利用多孔蛋白质组装体，以蛋白质作为还原剂，以组装体孔隙作为反应器，制备出粒径可控的高分散度的纳米钯催化剂。现有技术中，金属纳米催化剂的制备方法主要存在制备过程不环保、能耗大、成本高、粒径不可控、分散性差等问题。本发明提供的利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，可以解决上述问题。本发明的主要优势在于：1)蛋白质组装体在制备和反应过程中无环境污染问题；2)纳米钯粒径受蛋白质组装体孔隙尺寸限制，可实现粒径大小控制；3)合成的纳米钯催化剂分散性好，催化效率高。
Description
技术领域
本发明属于纳米钯催化剂制备技术领域，涉及一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法。
背景技术
金属纳米颗粒相对于传统金属材料具有更高的比表面积，在催化方面有着得天独厚的优势。铂族贵金属被广泛的应用在催化剂领域，其中纳米钯被认为是最有潜能的贵金属纳米催化剂，钯相对于铂在自然界的存储量和利用价值更高，且钯化学稳定性和抗腐蚀能力更强。目前纳米钯催化剂的应用非常广泛，在染料电池中可以催化甲酸分解为H2和CO2；在工业生产中可以催化Suzuki反应、Heck反应、烯烃加氢等；在污水处理领域可以用来催化对硝基苯酚、甲基蓝等污染物质的降解。但裸露的纳米钯对空气非常敏感易失去催化活性，生产过程不环保，且价格昂贵，因此发掘新的绿色合成方法，制备复合纳米钯材料是研究的热点。
已有金属纳米颗粒的制备技术主要分为两大类，“自上而下”法和“自下而上”法，但已有技术问题总会存在一些问题：1)制备过程不环保；2)成本高，能耗大；3)粒径难以控制；4)制备出的纳米钯易团聚。由于蛋白质组装体内部具有丰富的多孔结构，制备出的纳米钯不仅粒径受到孔隙的限制，而且还可以迫使纳米钯在在组装体内部均匀分散。相对于化学法，蛋白质组装体制备的纳米钯粒径均一、不易团聚，且整个制备过程绿色环保不会产生任何对环境不利的物质。
基于蛋白质自身的还原特性，在蛋白质组装体内部制备金属纳米颗粒，寻找一种新的制备纳米钯的方法，在催化、化工、国防、医药等领域具有重大的应用价值。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，技术问题是：1)已有技术制备过程不环保；2)已有制备技术成本高，能耗大；3)已有技术制备出的纳米钯粒径不可控，且易团聚。本发明的目的是提供一种环保、成本低、能耗小、且尺寸均一可控的纳米钯催化剂的制备方法。
技术方案
本发明的原理是利用具有特殊性质的蛋白质作为还原剂和封端剂，在不添加任何其他辅助试剂的情况下可以将钯盐中的钯离子还原为纳米钯。
一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将蛋白质组装体加入去离子水中分散均匀获得蛋白质组装体混悬液；所述的蛋白质组装体用量的重量比为0.2％～1％；
步骤2：将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液；所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL；
步骤3：将比例为1:1的蛋白质组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应时间为4～12h；
步骤4：离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于蛋白质组装体上的纳米钯催化剂。
所述的组装体包括非晶态蛋白质组装体和蛋白质晶体。
所述的组装体通过如下步骤制备：
步骤1)：将蛋白质溶液与沉淀剂溶液混匀获得蛋白质组装溶液；蛋白质溶液与沉淀剂比例范围1﹕0.5～2；
步骤2)：将蛋白质组装溶液于4～20℃静置1～3天；
步骤3)：离心收集蛋白质组装体并使用沉淀剂溶液重悬蛋白质组装体获得蛋白质组装体悬浊液；
步骤4)：将蛋白质组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联蛋白质组装体；
步骤5)：用去离子水清洗蛋白质组装体，冷冻干燥后获得最终的交联蛋白质组装体。
所述的蛋白质包括：血红蛋白、溶菌酶、卵清蛋白、β-乳球蛋白。
所述钯盐包括但不限于四氯钯酸钠、氯化钯、硝酸钯。
有益效果
本发明提出的一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，利用多孔蛋白质组装体，以蛋白质作为还原剂，以组装体孔隙作为反应器，制备出粒径可控的高分散度的纳米钯催化剂。现有技术中，金属纳米催化剂的制备方法主要存在制备过程不环保、能耗大、成本高、粒径不可控、分散性差等问题。本发明提供的利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，可以解决上述问题。本发明的主要优势在于：1)蛋白质组装体在制备和反应过程中无环境污染问题；2)纳米钯粒径受蛋白质组装体孔隙尺寸限制，可实现粒径大小控制；3)合成的纳米钯催化剂分散性好，催化效率高。
本发明提供一种新的制备纳米钯催化剂的方法，其有益效果是：
1)基于蛋白质组装体合成纳米钯的方法相比于化学合成方法，不需要强酸强碱、高温高压等极端条件，该方法操作简单、条件温和、无污染，是一种环境友好型的合成方法。
2)解决了钯催化剂分散度不高的问题，利用蛋白质组装体丰富的三维孔洞对原位合成的纳米钯起到固定作用，阻止钯离子的团聚，提高了钯催化剂的分散度。
3)解决了钯催化剂制备过程尺寸控制性差的问题，蛋白质组装体原位合成的纳米钯粒径受到蛋白质组装体孔洞的限制，可以提高纳米钯的尺寸均一性。
4)利用蛋白质组装体合成的纳米钯颗粒直径小于10nm，具有较高的比表面积，可以提高催化效率。
附图说明
图1为血红蛋白晶体用量对Pd2+吸附效果的影响，用量越大吸附量越低，清除效果越好。
图2为负载纳米钯的血红蛋白晶体SEM图。
图3为负载纳米钯的血红蛋白晶体元素扫描图。
图4为负载纳米钯的血红蛋白晶体TEM图，图中纳米钯分散度高。
图5为纳米钯颗粒粒径分布图，尺寸约为1.5nm，粒径小且均一性好，比表面积大。
图6为负载纳米钯的血红蛋白晶体XRD图。
图7为负载纳米钯的血红蛋白晶体催化对硝基苯酚降解效果图，负载纳米钯的血红蛋白晶体可以催化对硝基苯酚降解。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
实施例1(血红蛋白晶体制备纳米钯催化剂)
步骤一，血红蛋白晶体的制备。
1)将血红蛋白溶液与结晶剂溶液按1:1比例混匀获得血红蛋白结晶溶液。
所述的结晶剂溶液为：20％聚乙二醇，0.2M丁二酸，pH 7.0。
2)将血红蛋白结晶溶液于20℃静置1～3天。
3)离心收集血红蛋白晶体并使用结晶剂溶液重悬血红蛋白晶体获得血红蛋白晶体悬浊液。
4)将血红蛋白晶体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联血红蛋白晶体。
5)用去离子水清洗血红蛋白晶体，冷冻干燥后获得最终的交联血红蛋白晶体。
步骤二、将血红蛋白晶体加入去离子水中分散均匀获得血红蛋白晶体混悬液。
所述的血红蛋白晶体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为四氯钯酸钠。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将血红蛋白晶体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的血红蛋白晶体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的血红蛋白晶体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果如图1所示，血红蛋白晶体用量越多其负载的纳米钯的含量越少。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于血红蛋白晶体上的纳米钯催化剂。
所述的血红蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜进行表征，结果如图2所示，血红蛋白晶体表面附着了大量的纳米钯颗粒。
所述的血红蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物用X射线能谱进行元素表征，如图3所示，表明血红蛋白晶体表面已经负载了大量的钯元素，可能是纳米钯。
所述的血红蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物利用透射电子显微镜进行表征，结果如图4所示，负载在血红蛋白晶体上的纳米钯分散度较高，无团聚现象。发明人对纳米钯的粒径进行了统计，结果如图5所示，纳米钯尺寸范围在1.5～3nm之间，主要分布在1.5～2nm范围内，证明该方法合成的纳米钯尺寸均一性好，且粒径小。
所述的血红蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物利用X射线衍射进行表征，结果如图6所示，在
(111)的位置有清晰的衍射环，在
的(200)位置也有一个淡淡的衍射环。由此可以确认本发明已成功通过血红蛋白晶体成功制备出纳米钯晶体。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的血红蛋白晶体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的催化性能测试结果如图7所示，负载纳米钯催化剂的血红蛋白晶体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例2(血红蛋白组装体制备纳米钯催化剂)
步骤一，血红蛋白组装体的制备。
1)将血红蛋白溶液与沉淀剂溶液按1:1比例混匀获得血红蛋白组装溶液。
所述的沉淀剂溶液为：20％聚乙二醇，pH 7.0。
2)将血红蛋白组装溶液于20℃静置1～3天。
3)离心收集血红蛋白组装体并使用沉淀剂溶液重悬血红蛋白组装体获得血红蛋白组装体悬浊液。
4)将血红蛋白组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联血红蛋白组装体。
5)用去离子水清洗血红蛋白组装体，冷冻干燥后获得最终的交联血红蛋白组装体。
步骤二、将血红蛋白组装体加入去离子水中分散均匀获得血红蛋白组装体混悬液。
所述的血红蛋白组装体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为氯化钯。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将血红蛋白组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的血红蛋白组装体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的血红蛋白组装体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，血红蛋白组装体用量越多其负载的纳米钯的含量越多。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于血红蛋白组装体上的纳米钯催化剂。
所述的血红蛋白组装体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明血红蛋白组装体已成功负载大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的血红蛋白组装体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的血红蛋白组装体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例3(溶菌酶晶体制备纳米钯催化剂)
步骤一，溶菌酶晶体的制备。
1)将溶菌酶溶液与结晶剂溶液按1:1比例混匀获得溶菌酶结晶溶液。
所述的结晶剂溶液为：3％～6％NaCl。
2)将溶菌酶结晶溶液于4℃静置1～3天。
3)离心收集溶菌酶晶体并使用结晶剂溶液重悬溶菌酶晶体获得溶菌酶晶体悬浊液。
4)将溶菌酶晶体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联溶菌酶晶体。
5)用去离子水清洗溶菌酶晶体，冷冻干燥后获得最终的交联溶菌酶晶体。
步骤二、将溶菌酶晶体加入去离子水中分散均匀获得溶菌酶晶体混悬液。
所述的溶菌酶晶体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为四氯钯酸钠。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将溶菌酶晶体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的溶菌酶晶体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的溶菌酶晶体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，溶菌酶晶体用量越多其负载的纳米钯的含量越多。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于溶菌酶晶体上的纳米钯催化剂。
所述的溶菌酶晶体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明溶菌酶晶体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的溶菌酶晶体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的溶菌酶晶体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例4(溶菌酶组装体制备纳米钯催化剂)
步骤一，溶菌酶组装体的制备。
1)将溶菌酶溶液与沉淀剂溶液按1:1比例混匀获得溶菌酶组装溶液。
所述的沉淀剂溶液为：6％～10％NaCl。
2)将溶菌酶组装溶液于4℃静置1～2天。
3)离心收集溶菌酶组装体并使用沉淀剂溶液重悬溶菌酶组装体获得溶菌酶组装体悬浊液。
4)将溶菌酶组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联溶菌酶组装体。
5)用去离子水清洗溶菌酶组装体，冷冻干燥后获得最终的交联溶菌酶组装体。
步骤二、将溶菌酶组装体加入去离子水中分散均匀获得溶菌酶组装体混悬液。
所述的溶菌酶组装体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为硝酸钯。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将溶菌酶组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的溶菌酶组装体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的溶菌酶组装体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，溶菌酶组装体用量越多其负载的纳米钯的含量越多。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于溶菌酶组装体上的纳米钯催化剂。
所述的溶菌酶组装体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明溶菌酶组装体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的溶菌酶组装体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的溶菌酶组装体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例5(卵清蛋白晶体制备纳米钯催化剂)
步骤一，卵清蛋白晶体的制备。
1)将卵清蛋白溶液与结晶剂溶液按1:1比例混匀获得卵清蛋白结晶溶液。
所述的结晶剂溶液为：3％～6％NaCl。
2)将卵清蛋白结晶溶液于20℃静置1～3天。
3)离心收集卵清蛋白晶体并使用结晶剂溶液重悬卵清蛋白晶体获得卵清蛋白晶体悬浊液。
4)将卵清蛋白晶体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联卵清蛋白晶体。
5)用去离子水清洗卵清蛋白晶体，冷冻干燥后获得最终的交联卵清蛋白晶体。
步骤二、将卵清蛋白晶体加入去离子水中分散均匀获得卵清蛋白晶体混悬液。
所述的卵清蛋白晶体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为四氯钯酸钠。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将卵清蛋白晶体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的卵清蛋白晶体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的卵清蛋白晶体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，卵清蛋白晶体用量越多其负载的纳米钯的含量越少。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于卵清蛋白晶体上的纳米钯催化剂。
所述的卵清蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明卵清蛋白晶体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的卵清蛋白晶体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的卵清蛋白晶体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例6(卵清蛋白组装体制备纳米钯催化剂)
步骤一，卵清蛋白组装体的制备。
1)将卵清蛋白溶液与沉淀剂溶液按1:1比例混匀获得卵清蛋白组装溶液。
所述的沉淀剂溶液为：6％～10％NaCl。
2)将卵清蛋白组装溶液于4℃静置1～2天。
3)离心收集卵清蛋白组装体并使用沉淀剂溶液重悬卵清蛋白组装体获得卵清蛋白组装体悬浊液。
4)将卵清蛋白组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联卵清蛋白组装体。
5)用去离子水清洗卵清蛋白组装体，冷冻干燥后获得最终的交联卵清蛋白组装体。
步骤二、将卵清蛋白组装体加入去离子水中分散均匀获得卵清蛋白组装体混悬液。
所述的卵清蛋白组装体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为氯化钯。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将卵清蛋白组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的卵清蛋白组装体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的卵清蛋白组装体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，卵清蛋白组装体用量越多其负载的纳米钯的含量越少。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于卵清蛋白组装体上的纳米钯催化剂。
所述的卵清蛋白组装体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明卵清蛋白组装体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的卵清蛋白组装体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的卵清蛋白组装体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例7(β-乳球蛋白晶体制备纳米钯催化剂)
步骤一，β-乳球蛋白晶体的制备。
1)将β-乳球蛋白溶液与结晶剂溶液按1:1比例混匀获得β-乳球蛋白结晶溶液。
所述的结晶剂溶液为：20％～30％聚乙二醇。
2)将β-乳球蛋白结晶溶液于20℃静置1～3天。
3)离心收集β-乳球蛋白晶体并使用结晶剂溶液重悬β-乳球蛋白晶体获得β-乳球蛋白晶体悬浊液。
4)将β-乳球蛋白晶体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联β-乳球蛋白晶体。
5)用去离子水清洗β-乳球蛋白晶体，冷冻干燥后获得最终的交联β-乳球蛋白晶体。
步骤二、将β-乳球蛋白晶体加入去离子水中分散均匀获得β-乳球蛋白晶体混悬液。
所述的β-乳球蛋白晶体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为超声分散，超声时间为10～20min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为四氯钯酸钠。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将β-乳球蛋白晶体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的β-乳球蛋白晶体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的β-乳球蛋白晶体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，β-乳球蛋白晶体用量越多其负载的纳米钯的含量越多。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于β-乳球蛋白晶体上的纳米钯催化剂。
所述的β-乳球蛋白晶体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明β-乳球蛋白晶体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的β-乳球蛋白晶体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的β-乳球蛋白晶体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
实施例8(β-乳球蛋白组装体制备纳米钯催化剂)
步骤一，β-乳球蛋白组装体的制备。
1)将β-乳球蛋白溶液与沉淀剂溶液按1:1比例混匀获得β-乳球蛋白组装溶液。
所述的沉淀剂溶液为：30％～40％NaCl。
2)将β-乳球蛋白组装溶液于20℃静置1～2天。
3)离心收集β-乳球蛋白组装体并使用沉淀剂溶液重悬β-乳球蛋白组装体获得β-乳球蛋白组装体悬浊液。
4)将β-乳球蛋白组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联β-乳球蛋白组装体。
5)用去离子水清洗β-乳球蛋白组装体，冷冻干燥后获得最终的交联β-乳球蛋白组装体。
步骤二、将β-乳球蛋白组装体加入去离子水中分散均匀获得β-乳球蛋白组装体混悬液。
所述的β-乳球蛋白组装体用量为0.2％～1％(重量比)。
所述的分散方法为振荡，振荡时间为30min。
步骤三、将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液。
所述的钯盐为硝酸钯。
所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL。
步骤四、将β-乳球蛋白组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应。
所述的β-乳球蛋白组装体混悬液与钯盐前驱体溶液比例为1:1。
所述的静置反应时间为12h。
所述的不同用量的β-乳球蛋白组装体与钯盐等比混合后，对钯的吸附效果不同，β-乳球蛋白组装体用量越多其负载的纳米钯的含量越少。
步骤五、离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于β-乳球蛋白组装体上的纳米钯催化剂。
所述的β-乳球蛋白组装体与钯盐反应后的沉淀物利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱进行表征，表明β-乳球蛋白组装体已成功负载上大量的纳米钯。
步骤六、将负载纳米钯催化剂的β-乳球蛋白组装体加入到对硝基苯酚和硼氢化钠的混合的溶液中，静置反应，并利用紫外分光光度计测定吸光度的变化，进行催化性能的评估。
所述的对硝基苯酚浓度为0.1mM；硼氢化钠浓度为0.05mM；静置反应时间为5 min。
所述的负载纳米钯催化剂的β-乳球蛋白组装体可以快速催化硼氢化钠降解对硝基苯酚。
Claims (5)
1.一种利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将蛋白质组装体加入去离子水中分散均匀获得蛋白质组装体混悬液；所述的蛋白质组装体用量的重量比为0.2％～1％；
步骤2：将钯盐溶解在去离子水中获得钯前驱体溶液；所述的钯盐浓度范围为0.5～4mg/mL；
步骤3：将比例为1:1的蛋白质组装体混悬液、钯前驱体溶液混合，静置反应时间为4～12h；
步骤4：离心收集静置反应后的沉淀物，去离子水洗涤后冷冻干燥，获得附着于蛋白质组装体上的纳米钯催化剂。
2.根据权利要求1所述利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于：所述的组装体包括非晶态蛋白质组装体和蛋白质晶体。
3.根据权利要求1或2所述利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于：所述的组装体通过如下步骤制备：
步骤1)：将蛋白质溶液与沉淀剂溶液混匀获得蛋白质组装溶液；蛋白质溶液与沉淀剂比例范围1﹕0.5～2；
步骤2)：将蛋白质组装溶液于4～20℃静置1～3天；
步骤3)：离心收集蛋白质组装体并使用沉淀剂溶液重悬蛋白质组装体获得蛋白质组装体悬浊液；
步骤4)：将蛋白质组装体悬浊液与戊二醛溶液混合，获得交联蛋白质组装体；
步骤5)：用去离子水清洗蛋白质组装体，冷冻干燥后获得最终的交联蛋白质组装体。
4.根据权利要求3所述利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于：所述的蛋白质包括：血红蛋白、溶菌酶、卵清蛋白、β-乳球蛋白。
5.根据权利要求1所述利用蛋白质组装体制备纳米钯催化剂的方法，其特征在于：
所述钯盐包括但不限于四氯钯酸钠、氯化钯、硝酸钯。
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