本發(fā)明屬于材料制備，具體涉及一種y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法及其應用。
背景技術：
1、我國工業(yè)廢水年排放量超200億噸，其中化工、農藥、醫(yī)藥等行業(yè)排放的廢水中有機磷農藥殘留問題尤為突出。例如，某農藥生產企業(yè)廢水的有機磷濃度可達1,000~5,000mg/l，遠超《污水綜合排放標準》（gb8978-1996）中0.5mg/l的限值。
2、工業(yè)廢水中的有機磷農藥（如對硫磷、毒死蜱）具有高水溶性、低揮發(fā)性和生物累積性，易通過水體滲透污染地下水和土壤。作為神經毒劑，有機磷通過抑制乙酰膽堿酯酶導致神經信號傳導異常，引發(fā)急性中毒（如呼吸困難、抽搐）和慢性疾病（如帕金森病、甲狀腺功能紊亂）。who數據顯示，全球每年因有機磷農藥中毒的300萬人中，約70%與工業(yè)廢水暴露相關。傳統(tǒng)技術的局限性與政策需求共同推動了新型檢測方法的研發(fā)，而類酶技術因其獨特優(yōu)勢成為當前研究熱點。目前，類酶材料在合成與應用領域面臨多重困境，其合成過程的復雜性、有機溶劑及生物分子使用帶來的潛在風險，以及環(huán)境耐受性差等問題，嚴重制約了該技術的發(fā)展與推廣。
3、許多的類氧化物酶材料需要精確控溫合成，反應條件稍有偏差就可能導致納米材料粒徑分布不均，晶型不完善從而影響其類氧化物酶活性。還有一些類氧化物酶材料需要在惰性氣氛下進行反應，合成過程中使用有機試劑作為溶劑，一些生物分子修飾的類氧化物酶材料，其所需的生物分子如特定的蛋白質、核酸等，獲取和純化過程復雜，成本高，且這類物質如果處理不當會造成土壤和水體的長期污染。與此同時類氧化物酶技術的應用也受到極大的環(huán)境干擾，例如，催化活性對溫度變化極為敏感。當環(huán)境溫度升高時，類氧化物酶分子的熱運動加劇，導致維持其空間結構穩(wěn)定的非共價鍵（如氫鍵、疏水作用等）被破壞，活性中心構象發(fā)生改變，而使催化效率大幅下降，活性降低甚至喪失；環(huán)境中的強氧化劑或還原劑會改變類氧化物酶中心的金屬離子價態(tài)或氧化還原敏感基團的狀態(tài)，從而破壞其功能，活性喪失。因此，發(fā)明一種合成方法簡單，條件溫和，能適應復雜環(huán)境的類氧化物酶材料用于監(jiān)測乙酰膽堿酯酶及抑制劑廢水中有機磷農藥是至關重要的。
技術實現思路
1、本發(fā)明目的是提供一種y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法及應用，該制備方法能夠實現對y2o3-co(oh)2顆粒形貌的精確調控，且制備工藝簡單，無需額外添加有機溶劑；并通過構建高效氧化還原循環(huán)體系，顯著增強催化活性及抗干擾能力，實現乙酰膽堿酯酶及其抑制劑工業(yè)廢水中有機磷農藥的高效測定。
2、為了實現本發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案，一種y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，包括以下步驟：
3、（1）將含有氨基和羧基官能團的l-型氨基酸中與金屬釔鹽混合，微波輻射加熱至透明溶液，得到低共熔溶劑（y-des）；
4、（2）將金屬鈷鹽加入到得到的y-des中，在70~80℃下持續(xù)微波輻射加熱反應至溶解，隨后向其中添加堿性溶液升溫至90~100℃進行微波輻射加熱反應10~60min，得到褐色混合液；
5、（3）將褐色混合液固液分離、洗滌沉淀物并干燥，得到y(tǒng)2o3-co(oh)2顆粒。
6、進一步地，所述的步驟（1）中，含有氨基和羧基官能團的l-型氨基酸包括：l-甘氨酸、l-丙氨酸、l-亮氨酸其中任意一種，金屬釔鹽為四水合乙酸釔、四水合硝酸釔、磷酸釔中的任意一種。
7、進一步地，所述的步驟（1）中，含有氨基和羧基官能團的l-型氨基酸和金屬釔鹽的摩爾比為1:0.5~2，微波輻射加熱反應時間為2~6h，溫度為80~100℃。
8、進一步地，所述的步驟（2）中，金屬鈷鹽為七水合硫酸鈷、八水合磷酸鈷、六水合硝酸鈷中的任意一種。
9、進一步地，所述的步驟（2）中，金屬鈷鹽與金屬釔鹽的摩爾比為1:0.5~2。
10、進一步地，所述的步驟（2）中，堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液中的一種，堿性溶液濃度為5-10m；加入的堿性溶液中的堿與金屬釔鹽的摩爾比為1~2:1。
11、本發(fā)明的另一個目的是，提供上述制備方法制備的y2o3-co(oh)2顆粒的應用，根據其類氧化物酶活性，將其用于檢測乙酰膽堿酯酶及其抑制劑工業(yè)廢水中的有機磷農藥。
12、本發(fā)明的有益效果如下：
13、（1）本發(fā)明提供的技術方案，采用微波輻射加熱反應法，通過體加熱方式實現了反應體系的高效能量傳遞。與傳統(tǒng)的水熱法相比，微波能量直接作用于分子內部，使體系在10~60min內快速升溫至反應溫度。同時，微波的穿透加熱特性消除了傳統(tǒng)方法因熱傳導滯后導致的溫度梯度問題，確保反應物在三維空間內均勻受熱，顯著提升產物形貌均一性，為工業(yè)化放大奠定基礎。
14、（2）本發(fā)明提供的技術方案，采用的y-des，在本發(fā)明中其既作為反應的溶劑、又作為反應物和模板劑。首先作為反應的溶劑完全替代有機溶劑，y-des獨特的氫鍵網絡結構可有效溶解金屬釔鹽等前驅體，形成均一穩(wěn)定的溶液體系，確保各反應組分在分子層面充分混合，極大地提高了反應的均一性，同時揮發(fā)性極低，減少了溶劑在使用過程中的揮發(fā)損失和環(huán)境污染；其次作為模板，y-des可以選擇性地吸附在顆粒的特定晶面上，控制晶面的生長速率和暴露比例。在y2o3-co(oh)2顆粒的合成中，y-des能夠促使某些晶面優(yōu)先生長，改變晶面的相對比例。例如，使具有較高催化活性的晶面（如{110}晶面）暴露比例增加，從而提高顆粒的整體催化性能。通過xrd等表征手段可以觀察到，在y-des模板作用下，y2o3-co(oh)2顆粒的某些晶面衍射峰強度發(fā)生明顯變化，證明了y-des對晶面生長的調控作用；最后作為反應物，直接參與合成y2o3-co(oh)2顆粒。有機組分可能與金屬離子發(fā)生配位反應，形成穩(wěn)定的中間絡合物。這些絡合物在后續(xù)的反應過程中，能夠引導金屬離子的聚集和生長方向，對顆粒的最終結構和性能產生重要影響。以本發(fā)明實施例1采用的l-甘氨酸和四水合硝酸釔合成的y-des為例，l-甘氨酸中的胍基與y3+形成配位鍵，改變了y3+的電子云分布和反應活性，進而影響了y2o3-co(oh)2顆粒中y2o3的結晶過程。
15、（3）本發(fā)明提供的技術方案，采用金屬釔鹽與金屬鈷鹽，在雙金屬協同作用下顯著促進了氧化還原循環(huán)過程，優(yōu)化了檢測過程的反應路徑。co(oh)2在檢測過程中通過失去電子被氧化為高價態(tài)的鈷氧化物，而y2o3則能夠接受電子，將鈷氧化物還原回co(oh)2，同時自身被氧化。這種氧化還原循環(huán)持續(xù)進行，大大提高了顆粒對底物（如乙酰膽堿酯酶催化反應產物）的催化轉化效率。
16、（4）本發(fā)明提供的技術方案，將制得的y2o3-co(oh)2顆粒應用于檢測乙酰膽堿酯酶及其廢水中的抑制劑有機磷農藥，計算可得乙酰膽堿酯酶的檢出限為0.069mu/ml，檢測出有機磷農藥的代表性藥物乙基對氧磷的檢出限為0.8ng/ml，與現有技術相比，實現了檢出限更低的顯著突破。
1.一種y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）含有氨基和羧基官能團的l-型氨基酸為l-甘氨酸、l-丙氨酸、l-亮氨酸中的任意一種；金屬釔鹽為四水合乙酸釔、四水合硝酸釔、磷酸釔中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，含有氨基和羧基官能團的l-型氨基酸和金屬釔鹽的摩爾比為1:0.5~2，微波輻射加熱反應時間為2~6h，溫度為80~100℃。
4.根據權利要求1所述的y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，金屬鈷鹽為七水合硫酸鈷、八水合磷酸鈷、六水合硝酸鈷中的任意一種。
5.根據權利要求1所述的y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，金屬鈷鹽與金屬釔鹽的摩爾比為1:0.5~2。
6.根據權利要求1所述的y2o3-co(oh)2顆粒的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液中的一種，堿性溶液濃度為5-10m，加入的堿性溶液中的堿與金屬釔鹽的摩爾比為1~2:1。
7.一種如權利要求1-6任一項所述的制備方法制得的y2o3-co(oh)2顆粒的應用，其特征在于，將其用于檢測乙酰膽堿酯酶及其抑制劑工業(yè)廢水中的有機磷農藥。