基于制备多金属掺杂MOF纳米酶的评估方法及装置

专利2026-08-12  3


本发明涉及纳米酶制备,尤其涉及一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

1、金属有机框架材料具有高比表面积、孔隙率可调及组分多样等特点,因此,金属有机框架材料在纳米酶的制备领域中展现出巨大的潜力。与之相对应的是,利用金属有机框架材料实现对纳米酶的制备及评估,对确保其实际应用具有重要意义。

2、目前,现有技术中制备的mof纳米酶往往存在催化效率低、稳定性差的问题,因此,如何实现对多金属掺杂mof纳米酶的制备成为了亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本发明提供一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法、计算机可读存储介质,其主要目的在于实现对多金属掺杂mof纳米酶的制备及评估。

2、为实现上述目的,本发明提供的一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,包括:

3、接收纳米酶制备指令,基于所述纳米酶制备指令确认出多个目标反应单元,其中,目标反应单元由搅拌单元及存储单元所构成,且搅拌单元置于存储单元内;

4、基于所述多个目标反应单元获取初始核壳溶液,利用所述初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集;

5、从所述目标刻蚀溶液组集中依次提取目标刻蚀溶液组,并对所提取的目标刻蚀溶液组执行如下操作:

6、基于所提取的目标刻蚀溶液组获取目标催化剂组,其中,目标催化剂组中包括多个0.5pm,50微升的目标催化剂;

7、确认出模拟实验单元,基于所述目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,确认所述催化速率组为预设的第一催化速率组后,基于第一催化速率组获取第一催化速率均值,其中,第一催化速率均值为第一催化速率组中多个第一催化速率的均值;

8、汇总所述第一催化速率均值,得到第一催化速率均值集,基于所述第一催化速率均值集获取初始双倒数曲线;

9、确认初始双倒数曲线为预设的目标双倒数曲线后,基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,获取用于评估的参考催化剂集,基于所述参考催化剂集获取参考催化速率,根据目标反应速率及参考催化速率获取速率比值,基于所述速率比值实现对多金属掺杂mof纳米酶的评估。

10、可选地,所述基于所述多个目标反应单元获取初始核壳溶液,包括:

11、从多个目标反应单元中随机提取一个目标反应单元,并对所提取的目标反应单元执行如下操作:

12、启动该目标反应单元中的搅拌单元,其中,预设了搅拌单元在搅拌时的速度,获取待导入的导入液序列,其中,导入液序列如下所示:

13、a={c1,c2}

14、其中,a表示导入液序列,c1表示第一个导入液,且该导入液为100ml的去离子水,c2表示第二个导入液,且该导入液为0.1m及250ul的haucl4溶液;

15、根据导入液序列中导入液的顺序,将导入液序列中的导入液导入至开启搅拌单元后的目标反应单元中,得到初始haucl4溶液,对所述初始haucl4溶液执行加热操作并实时监测加热时的温度,得到监测加热温度,确认所述监测加热温度为预设的第一加热温度后,将预获取1.5ml,1%的柠檬酸钠溶液滴加至加热后的初始haucl4溶液中并在搅拌条件下静置预设的第一反应时间,得到包含平均直径为20nm的金纳米颗粒的目标haucl4溶液,其中,预设了滴加时的速度;

16、将预获取1mm,6.5ml的agno3溶液滴加至所述目标haucl4溶液后并在搅拌条件下静置2小时,关闭该目标反应单元中的搅拌单元,得到包含au@ag核壳结构纳米颗粒的初始核壳溶液。

17、可选地,所述利用所述初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集,包括:

18、基于所述初始核壳溶液及多个目标反应单元获取多个反应单元组,其中,反应单元组中包括多个存储有1ml初始核壳溶液的目标反应单元;

19、获取刻蚀溶液浓度范围,基于预设的第一划分数值及所述刻蚀溶液浓度范围获取多个第一刻蚀浓度值;

20、基于多个第一刻蚀浓度值获取多个第一刻蚀溶液组,其中,第一刻蚀溶液组中包括多个第一刻蚀溶液,且第一刻蚀溶液所对应的数量与反应单元组所对应目标反应单元的数量相同,且第一刻蚀溶液与第一刻蚀浓度值一一对应,且第一刻蚀溶液为1ml的三钾六氰合铁溶液;

21、将多个第一刻蚀溶液组中的第一刻蚀溶液组与多个反应单元组中的反应单元组相匹配,得到初始刻蚀组,将初始刻蚀组所对应反应单元组中的目标反应单元与初始刻蚀组所对应第一刻蚀溶液组中的第一刻蚀溶液相匹配,得到目标刻蚀组,其中,目标刻蚀组由第一刻蚀溶液及存储有1ml初始核壳溶液的目标反应单元所构成;

22、启动目标反应单元所对应的搅拌单元,将目标刻蚀组中的第一刻蚀溶液滴加至存储有1ml初始核壳溶液的目标反应单元中,且在搅拌条件下静置6小时后,得到含有au@ag-pb mof nps纳米片的目标刻蚀溶液;

23、以目标刻蚀溶液所对应的第一刻蚀浓度值分别汇总所述目标刻蚀溶液,得到目标刻蚀溶液组集,其中,目标刻蚀溶液组集中包括多个目标刻蚀溶液组,且目标刻蚀溶液组所对应的数量与第一刻蚀溶液所对应的数量相同。

24、可选地,所述模拟实验单元为:在预构建的96微孔微板中导入预获取的350μl的hac-naac缓冲液及250mm,50微升的过氧化氢,其中,hac-naac缓冲液的ph为4.5。

25、可选地,所述基于所述目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,包括:

26、获取tmb参考浓度范围,利用预设的第一均分数值均分所述tmb参考浓度范围,得到多个tmb参考浓度值;

27、基于所述多个tmb参考浓度值获取多个tmb参考溶液组,其中,tmb参考浓度值所对应的数量与所述tmb参考溶液组的数量一致,tmb参考溶液组中包括多个tmb参考溶液,且tmb参考溶液的容积为:50微升,且tmb参考组中tmb参考溶液的数量与目标催化剂组中目标催化剂的数量一致;

28、对目标催化剂组中的目标催化剂均执行如下操作:

29、从所述多个tmb参考溶液组中依次提取tmb参考溶液组,并对所提取的tmb参考溶液组执行如下操作:

30、基于所述目标催化剂、tmb参考溶液组及模拟实验单元获取催化速率组。

31、可选地,所述确认所述催化速率组为预设的第一催化速率组,包括:

32、从所述催化速率组中依次提取催化速率并对所提取的催化速率执行如下操作:

33、基于所提取的催化速率及预构建的评估关系式计算综合评估值,其中,评估关系式如下所示:

34、

35、其中,zi表示催化速率组中第i个催化速率所对应的综合评估值,vi、vj表示催化速率组中第i个催化速率及第j个催化速率,n表示催化速率组中共有n个催化速率;

36、汇总所述综合评估值,得到综合评估值集,按照从大到小的顺序对综合评估值集中的综合评估值执行排序操作,得到综合评估序列;

37、从所述综合评估序列中依次提取综合评估值,并对所提取的综合评估值执行如下操作:

38、比较所提取的综合评估值及预设的评估阈值;

39、若综合评估值大于所述评估阈值,则在催化速率组中剔除该综合评估值所对应的催化速率,得到更新速率组,并所述更新速率组为催化速率组,返回所述从所述催化速率组中依次提取催化速率并对所提取的催化速率执行如下操作的步骤,直至综合评估值均小于等于所述评估阈值后,以所述更新速率组为第一催化速率组。

40、可选地,所述基于所述第一催化速率均值集获取初始双倒数曲线,包括:

41、构建参考坐标系,其中,参考坐标系的横轴为:tmb参考浓度值的倒数,参考坐标系的纵轴为第一催化速率均值的倒数;

42、基于所述第一催化速率均值集获取拟合坐标点集,其中,拟合坐标点集中包括多个拟合坐标点,且拟合坐标点如下所示:

43、

44、其中,dk表示第k个第一催化速率均值所对应的拟合坐标点,ck表示第k个第一催化速率均值所对应的tmb参考浓度值,vk表示第一催化速率均值集中第k个第一催化速率均值;

45、将所述拟合坐标点集中的拟合坐标点映射至参考坐标系中,得到目标坐标系;

46、在目标坐标系中拟合出初始双倒数曲线,其中,所述初始双倒数曲线如下所示:

47、

48、其中,v表示第一催化速率均值,c表示tmb参考浓度值,表示该初始双倒数曲线的斜率,km表示米式常数,表示该初始双倒数曲线的截距。

49、可选地,所述确认初始双倒数曲线为预设的目标双倒数曲线,包括:

50、对拟合坐标点集中的拟合坐标点均执行如下操作:

51、基于拟合坐标点所对应的横坐标获取拟合绝对差值,其中,拟合绝对差值为该拟合坐标点所对应的纵坐标与该横坐标在初始双倒数曲线所对应纵坐标的绝对差值;

52、汇总所述拟合绝对差值,得到拟合绝对差值集,按照拟合绝对差值从大到小的顺序对拟合绝对差值集中的拟合绝对差值执行排序操作,得到拟合绝对差值序列;

53、从所述拟合绝对差值序列中依次提取拟合绝对差值,并对所提取的拟合绝对差值执行如下操作:

54、比较所提取的拟合绝对差值与预设的拟合绝对阈值;

55、若拟合绝对差值大于所述拟合绝对阈值,则利用所述拟合绝对差值在tmb参考浓度中确认出目标浓度范围,且在拟合坐标点集中剔除该拟合绝对差值所对应的拟合坐标点,得到第一坐标点集,利用预设的第二均分数值及所述目标浓度范围获取多个tmb目标浓度值,利用所述多个tmb目标浓度值获取多个更新坐标点,将所述多个更新坐标点更新至所述第一坐标点集中,得到更新坐标点集,以所述更新坐标点集为拟合坐标点集,并返回所述将所述将所述拟合坐标点集中的拟合坐标点映射至参考坐标系中的步骤,直至拟合绝对差值均小于等于所述拟合绝对阈值后,则确认初始双倒数曲线为所述目标双倒数曲线。

56、可选地,所述基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,包括:

57、在目标双倒数曲线中获取目标截距,利用所述目标截距及预构建的综合反应速率关系式计算初始反应速率,其中,综合反应速率关系式如下所示:

58、

59、其中,表示目标截距,v1表示初始反应速率;

60、汇总所述初始反应速率,得到初始反应速率集,基于所述初始反应速率集获取目标反应速率,其中,目标反应速率为初始反应速率集中最大的初始反应速率。

61、为实现上述目的,本发明还提供一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估装置,包括:

62、纳米酶制备准备模块,用于接收纳米酶制备指令,基于所述纳米酶制备指令确认出多个目标反应单元,其中,目标反应单元由搅拌单元及存储单元所构成,且搅拌单元置于存储单元内;

63、纳米酶制备模块,用于基于所述多个目标反应单元获取初始核壳溶液,利用所述初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集;

64、纳米酶催化效果拟合模块,用于从所述目标刻蚀溶液组集中依次提取目标刻蚀溶液组,并对所提取的目标刻蚀溶液组执行如下操作:

65、基于所提取的目标刻蚀溶液组获取目标催化剂组,其中,目标催化剂组中包括多个0.5pm,50微升的目标催化剂;

66、确认出模拟实验单元,基于所述目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,确认所述催化速率组为预设的第一催化速率组后,基于第一催化速率组获取第一催化速率均值,其中,第一催化速率均值为第一催化速率组中多个第一催化速率的均值;

67、汇总所述第一催化速率均值,得到第一催化速率均值集,基于所述第一催化速率均值集获取初始双倒数曲线;

68、纳米酶催化效果评估模块,用于确认初始双倒数曲线为预设的目标双倒数曲线后,基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,获取用于评估的参考催化剂集,基于所述参考催化剂集获取参考催化速率,根据目标反应速率及参考催化速率获取速率比值,基于所述速率比值实现对多金属掺杂mof纳米酶的评估。

69、为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:

70、存储器,存储至少一个指令;及

71、处理器,执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法。

72、为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令,所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法。

73、本发明为解决背景技术所述问题,本发明基于所述多个目标反应单元获取初始核壳溶液,利用所述初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集。可见本发明实施例考虑了拟定出不同用于制备目标刻蚀溶液组集的实验条件,且在制备目标刻蚀溶液时就考虑了实验可能具有偶然性,因此,采用目标刻蚀溶液组集的形式以提高最终对催化剂进行评估时,评估结果的准确性。本发明确认出模拟实验单元,基于所述目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,确认所述催化速率组为预设的第一催化速率组后,基于第一催化速率组获取第一催化速率均值,可见本发明还考虑了实验过程中可能存在偶然因素,导致部分实验数据的不准确性,因此,在催化速率组中进行催化速率的筛选,使得筛选后的催化速率组能够表征一种普遍情况,进而,提高对催化剂催化效果进行评估的准确性,本发明确认初始双倒数曲线为预设的目标双倒数曲线后,基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,获取用于评估的参考催化剂集,基于所述参考催化剂集获取参考催化速率,根据目标反应速率及参考催化速率获取速率比值,基于所述速率比值实现对多金属掺杂mof纳米酶的评估,可见本发明在对催化剂的催化效果进行评估时,还考虑了因所给定的第一划分均值过大,而导致初始双倒数曲线存在较大误差的问题,因此,在初始双倒数曲线中确认出目标浓度范围,并利用第二均分数值及目标浓度范围实现对初始双倒数曲线的更新,直至能够确认所述初始双倒数曲线为目标双倒数曲线,进而,提高对所制备纳米酶评估的准确性。因此,本发明可实现对多金属掺杂mof纳米酶的制备及评估。


技术特征:

1.一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述基于所述多个目标反应单元获取初始核壳溶液,包括:

3.如权利要求2所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述利用所述初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集,包括:

4.如权利要求3所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述模拟实验单元为:在预构建的96微孔微板中导入预获取的350μl的hac-naac缓冲液及250mm,50微升的过氧化氢,其中,hac-naac缓冲液的ph为4.5。

5.如权利要求4所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述基于所述目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,包括:

6.如权利要求5所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述确认所述催化速率组为预设的第一催化速率组,包括:

7.如权利要求6所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述基于所述第一催化速率均值集获取初始双倒数曲线,包括:

8.如权利要求7所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述确认初始双倒数曲线为预设的目标双倒数曲线,包括:

9.如权利要求8所述的基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估方法,其特征在于,所述基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,包括:

10.一种基于制备多金属掺杂mof纳米酶的评估装置,其特征在于,所述装置包括:


技术总结
本发明涉及纳米酶制备技术领域,一种基于制备多金属掺杂MOF纳米酶的评估方法及装置,包括:基于多个目标反应单元获取初始核壳溶液,利用初始核壳溶液获取目标刻蚀溶液组集,基于所提取的目标刻蚀溶液组获取目标催化剂组,基于目标催化剂组及模拟实验单元获取催化速率组,确认所述催化速率组为第一催化速率组后,基于第一催化速率组获取第一催化速率均值集,基于第一催化速率均值集获取初始双倒数曲线,确认初始双倒数曲线为目标双倒数曲线后,基于所述目标双倒数曲线获取目标反应速率,根据目标反应速率及参考催化速率获取速率比值,基于所述速率比值实现对多金属掺杂MOF纳米酶的评估。本发明可实现对多金属掺杂MOF纳米酶的制备及评估。

技术研发人员:张颖鹤,蔡健鸿,申裙,张豪
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学(深圳)
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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