本发明涉及新材料及其应用领域，更具体地说，涉及一种组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法。
背景技术：
1、生物体经过亿万年的进化已经可以有效的合成所需的生物结构来适应环境。这些生物材料的合成通常耗能低、效率高且无污染。受此启发，人们试图学习自然界中生物体内的组成-结构及合成过程来制备新材料，其中，天然生物矿物由于其具有精美的结构与优异的性能引起了科学家的注意。
2、最近关于无机材料的生物合成引起了材料科学者的广泛兴趣，尤其是生物分子矿化无机材料。研究表明，天然生物分子可以作为过程导向剂来调节无机材料定向生长。如weiqin sheng等人，利用丝素蛋白模板的生物矿化制备了具有分层橄榄状结构的磁铁矿/碳纳米复合材料，用于锂离子电池(shengweiqin,etal.silk-regulated hierarchicalhollow magnetite/carbon nanocomposite spheroids for lithium-ion batteryanodes.[j].nanotechnology,2015,26(11):115603.)。huang ying等用具有模板作用的丝素蛋白膜作为矿化基质，指导磷酸钙矿物的合成，在室温下成功制备出具有层状多级结构的丝素-磷酸氢钙复合物(ying huang,et al.silk fibroin directs the formation ofmonetite nanocrystals and their assembly into hierarchical composites.[j].journal of materials chemistry.b,2021,9(44):9136-9141.)。上述结果表明，晶体结构的大小、取向生长及晶体的结构变化都受到了生物分子的约束与调控。然而，目前研究生物分子调控无机材科的合成大多数以细胞外蛋白指导无机材料的合成，存在局限性和片面性。近年来，直接利用生物活体构建天然合成平台，实现无机材料的体内室温可控制备。如jingjing xie等人采用生产珍珠的淡水蚌作为矿化合成平台，室温下合成了具有等级孔结构的氮掺杂锐钛矿tio2，且粉体具有优异的光降解和光产氢性能。通过质谱分析，发现tio2纳米粉体中的蛋白质几乎都为构成细胞组成的胞内蛋白，而不是传统细胞分泌的细胞外蛋白，其中构成细胞骨架的肌动蛋白(actin)和构成细胞染色质的组蛋白(histone)含量最为丰富，首次发现tio2的室温晶化由细胞内蛋白控制，改变了传统观点中生物矿化仅由细胞外基质蛋白调控的认识(jingjing xie,et al.mussel-directed synthesis ofnitrogen-doped anatase tio2.[j].angewandte chemie,2016,55(9):3031-3035.)。基于上述的研究，表明了细胞内蛋白质可能在室温合成无机材料中存在重要的影响作用。然而，细胞内蛋白，尤其组蛋白对于指导无机材料的室温合成尚未报道。因此，需要研究细胞内蛋白与无机材料的作用机制，明确生物体指导无机材料室温合成的关键控制因素，对高性能无机材料的室温制备具有着重大价值。
3、纳米氧化锌材料近年来为科学界最为关注的半导体材料之一，因为其宽带隙(3.37ev)、高激子结合能(60mev)以及室温下的高热稳定性和机械稳定性使纳米氧化锌在光电子学和光催化方面具有广阔的应用前景。人们建立了多种制备方法来制备不同形貌的纳米氧化锌材料，其中利用生物分子合成的纳米氧化锌材料在形成过程、结构和性能上往往优于大多数传统方法上合成的材料。建立更简单、更方便的纳米氧化锌制备工艺，实现纳米结构的精确尺寸、形状调控和定向生长仍然是一个重大挑战。因此，结合细胞内蛋白，探索纳米氧化锌的生物合成方法对于更好地控制纳米氧化锌生产具有着重要的指导意义。
4、由于天然生物分子可以作为过程导向剂来调节无机材料定向生长，目前关于细胞蛋白指导无机材料合成的研究和观点主要为细胞外蛋白对无机材料的合成，而关于细胞内蛋白，尤其是组蛋白对于指导无机材料的合成机制尚未报道。因此，需要研究细胞内蛋白与无机材料的作用机制，明确生物体指导无机材料室温合成的关键控制因素，对高性能无机材料的室温制备具有重大意义。利用生物分子合成的纳米氧化锌材料在形成过程、结构和性能上往往优于大多数传统方法上合成的材料，建立更简单、更方便的纳米氧化锌制备工艺，实现纳米结构的精确尺寸、形状调控和定向生长仍然是一个重大挑战。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其纳米氧化锌操作简单，节能环保，结构具有可调控性，在能源和催化领域具有潜在的应用前景。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，包括以下步骤：
3、s1、向去离子水中加入十六烷基三甲基溴化铵、无水醋酸锌和组蛋白，充分缓慢搅拌，得到溶液a；
4、s2、向去离子水中加入氢氧化钠，得到溶液b；
5、s3、将溶液b逐滴缓慢加入到等体积溶液a中，并充分缓慢搅拌一段时间后，在室温下静置矿化得到矿化产物，将所述矿化产物经去离子水和酒精反复洗涤后离心，冷冻干燥得到纳米氧化锌粉末。
6、按上述方案，所述步骤s1中，所述溶液a中，十六烷基三甲基溴化铵的摩尔浓度为：10mm/l，无水醋酸锌的摩尔浓度为：0.05～0.1m/l。
7、按上述方案，所述步骤s1中，所述溶液a中，组蛋白浓度为：8～10mg/ml。
8、按上述方案，所述步骤s1中，所述搅拌时间为30min。
9、按上述方案，所述步骤s2中，所述溶液b中氢氧化钠的摩尔浓度为：0.1～0.2m/l。
10、按上述方案，所述步骤s3中，所述搅拌时间为30min，室温陈化时间为24h。
11、按上述方案，所述步骤s3中，所述离心转速为9000rpm，离心时间为30min，反复洗涤6次，冷冻干燥时间为24h。
12、按上述方案，所述纳米氧化锌粉为纳米纺锤棒状结构的六方纤锌矿。
13、按上述方案，氧化锌晶体附着在组蛋白上，氧化锌晶体在组蛋白的调控下定向生长。
14、实施本发明的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，具有以下
15、有益效果：
16、本发明成功利用组蛋白在室温下实现了对氧化锌生物矿化过程的调控，以结构导向剂调控的作用下定向生长制备了纺锤棒状氧化锌，为氧化锌的合成开拓了一条新的渠道；得到的氧化锌为纺锤棒状结构，通过改变组蛋白浓度可实现氧化锌纳米结构的调控性；制备方法简单易操作，反应条件温和。
1.一种组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述溶液a中，十六烷基三甲基溴化铵的摩尔浓度为：10mm/l，无水醋酸锌的摩尔浓度为：0.05～0.1m/l。
3.根据权利要求2所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述溶液a中，组蛋白浓度为：8～10mg/ml。
4.根据权利要求3所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述搅拌时间为30min。
5.根据权利要求1所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述溶液b中氢氧化钠的摩尔浓度为：0.1～0.2m/l。
6.根据权利要求1所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述搅拌时间为30min，室温陈化时间为24h。
7.根据权利要求1所述的组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述离心转速为9000rpm，离心时间为30min，反复洗涤6次，冷冻干燥时间为24h。
8.根据权利要求1所述的一种组蛋白室温矿化制备纳米纺锤棒状氧化锌的方法，其特征在于，所述纳米氧化锌粉为纳米纺锤棒状结构的六方纤锌矿。
