本發明專利技術涉及一種Au@Cu2-δX納米晶體、其制備方法和應用，屬于納米材料領域。所述晶體為核殼結構納米晶體，Au為核，Cu2-δX為殼，X為S、Se或Te，δ為0～1；所述方法為：將Au@CdX納米晶體分散到非極性有機溶劑中，加入六氟合磷酸四乙腈合銅(I)或其溶液，混合均勻得反應液；加入無水乙醇沉淀，離心得到沉淀為所述晶體；所述晶體可應用于光熱轉化以及癌癥光熱療等領域。所述晶體在近紅外區具有較高的吸光系數和較高的光熱轉化系數，填補了雙模態SPR耦合的光熱轉化復合材料的技術空白；所述方法可調整所述晶體的尺寸、形貌及殼層化學組分，條件溫和簡單易行，實現所述晶體吸收光譜在可見光-近紅外光區內可調。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種AuOCu2 δ，所述納米晶體中，X為化學元素:硫(S)、砸(Se)或碲(Te)，δ為O?I ;所述制備方法為使用離子交換法，將AuOCdX納米晶體與Cu(I)鹽的有機醇溶液混合，得到所述納米晶體，所述制備方法可以調控所述納米晶體的尺寸、形貌以及Cu2 δΧ殼層的非化學計量比；所述納米晶體可應用于光熱轉化以及癌癥光熱療等領域；屬于納米材料領域。
技術介紹
當今如何治愈腫瘤、癌癥已經成為人類面臨的最棘手和最緊迫的醫學難題之一；而近年來提出的光熱療法是可能的有效方法之一。光熱療法要求的光熱療試劑需要在病灶窗口(近紅外光區)有較強的吸收和光熱轉化效率。目前研究的光熱轉換材料，如金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)的硫化物等，具有兩個最基本的特點:一是需要對某個特定波段的光有明顯的吸收，二是將吸收的光能有效轉化為熱能。比如，貴金屬Au，Ag由于自身局域表面等離子體共振(SPR)效應，在可見光區、近紅外光區有明顯的吸收；并且通過形貌改變可以準確調控其吸收光的波段。銅的硫族化合物納米顆粒因為Cu空位引起的非計量比，在近紅外區引起表面等離子體共振效應。這兩種材料通過合成調控，使其在近紅外區有一定的吸收，為在光熱療法應用提供可能。但是目前的光熱轉換材料在光熱轉換效率以及生物相容性方面存在缺陷:首先，貴金屬屬于重金屬，具有一定的生物毒性，需對其表面進行改性或修飾后才能應用于癌癥光熱療法，如在Au納米棒的表面包覆3102等；其次，銅的硫化物在近紅外的吸收較低，從而降低了整體的光熱轉化效率。盡管有報道將不同的銅硫化物和Au等貴金屬復合形成異質結結構，但是目前這些異質結結構并沒有完全解決光熱轉換材料的兩個缺陷。目前光熱試劑合成中，仍然沒有方法可以將Au與Cu2δΧ，X = S、Se或Te，形成均勻可控的核殼納米晶體結構，形成一種在近紅外病灶窗口具有高吸光系數，高光熱轉換效率，吸收波段可調，低毒的光熱試劑。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的之一在于提供一種AuOCu2 δΧ納米晶體，所述納米晶體為核殼結構，X為化學元素S、Se或Te。本專利技術的目的之二在于提供一種AuOCu2 δΧ納米晶體的制備方法，所述制備方法為使用離子交換法，將非外延生長的AuOCdX納米晶體與Cu(I)鹽的有機醇溶液混合，得到AuiCu2 δΧ納米晶體，所述制備方法可以調控AuOCu2 δΧ納米晶體的尺寸、形貌以及Cu2 δΧ殼層的化學組分。本專利技術的目的之三在于提供一種AuOCu2 δΧ納米晶體的應用，所述納米晶體可作為光熱轉換材料應用于光熱轉化以及癌癥光熱療等領域。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。—種Au@Cu2 δΧ納米晶體，所述納米晶體為核殼結構，Au為核，Cu2 δΧ為殼，X為硫族化學元素S、Se或Te，δ為0?1。 優選所述納米晶體為顆粒狀或棒狀。—種本專利技術所述的Au@Cu2 δΧ納米晶體的制備方法，所述制備方法步驟包括:將AuOCdX納米晶體分散到非極性有機溶劑中得到溶膠，再加入六氟合磷酸四乙腈合銅(I)或六氟合磷酸四乙腈合銅(I)溶液，混合均勻后，得到反應液；向反應液中加入無水乙醇進行沉淀，離心，得到沉淀為本專利技術所述的一種Au@Cu2 δΧ納米晶體；其中，X為化學元素S、Se或Te ;AuiCdX納米晶體中Cd與六氟合磷酸四乙腈合銅⑴中Cu的物質的量之比為1:2 ；六氟合磷酸四乙腈合銅(I)溶液的溶劑為甲醇或乙醇。優選非極性有機溶劑為甲苯、三氯甲燒、環己烷或正己烷。優選六氟合磷酸四乙腈合銅(I)溶液的濃度為5mg/mL?30mg/mL。優選混合均勻后，靜置，得到反應液。優選AuOCdX納米晶體為顆粒狀或棒狀，當AuOCdX納米晶體為顆粒狀時，制得的AuiCu2 δΧ納米晶體為顆粒狀；當所述AuOCdX納米晶體為棒狀時，制得的Au@Cu2 δΧ納米晶體為棒狀。顆粒狀的AuOCdX納米晶體可通過現有技術(Zhang, J.；Tang, Y.；Lee, Κ.；Ouyang, M.Science 2010，327，1634.)制備得到。棒狀的AuOCdX納米晶體的制備方法步驟包括:(1)向棒狀Au納米晶體溶膠中依次加入十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)溶液、硝酸銀溶液、抗壞血酸溶液和氫氧化鈉溶液，攪拌混勻后，離心，得到沉淀為棒狀AuOAg納米晶體，再分散到水中，得到棒狀AuOAg納米晶體溶膠；其中，棒狀Au納米晶體溶膠可通過現有技術(Nikoobakht, B.;El_Sayed, Μ.A.Chem.Mater.2003，15，(10)，1957-1962.)制備得到；CTAB溶液、硝酸銀溶液、抗壞血酸溶液和氫氧化鈉溶液的溶劑均為水。優選棒狀Au納米晶體溶膠的吸光度為1.0。優選抗壞血酸與氫氧化鈉的物質的量之比為1:10?1:20。優選抗壞血酸溶液的濃度為0.025mol/L?0.25mol/L0優選攪拌混勻后，在室溫下陳化lh?4h，離心。(2)向棒狀AuOAg納米晶體溶膠中加入十二硫醇和丙酮，一邊攪拌均勻，一邊加入化學元素X的前驅體，室溫下攪拌反應至顏色由藍綠色轉變為灰色，得到棒狀Au@Ag2X納米晶體溶膠；加入非極性有機溶劑萃取分液，保留有機相；向有機相中加入無水乙醇，離心后得到沉淀為棒狀Au@Ag2X納米晶體；其中，化學元素X為S、Se或Te。優選十二硫醇的體積為棒狀AuOAg納米晶體溶膠體積的1 %?20 %。優選丙酮的體積為棒狀AuOAg納米晶體溶膠體積的2倍以上。優選室溫下攪拌反應30min?90min，得到棒狀Au@Ag2X納米晶體溶膠。優選化學元素X的前驅體體積為棒狀AuOAg納米晶體溶膠體積的5%?10%。優選非極性有機溶劑為甲苯、三氯甲烷、環己烷或正己烷。優選無水乙醇體積為棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠體積的I倍?5倍。(3)將棒狀AuOAg2X納米晶體分散到非極性有機溶劑中，得到棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠，再加入油胺、油酸和硝酸鎘的甲醇溶液，然后加入三丁基膦，攪拌均勻得到混合液；將混合液加熱至50°C?60°C，然后恒溫0.5h?2h，再加入無水乙醇，離心得到沉淀為棒狀AuiCdX納米晶體；其中，硝酸鎘(Cd (NO3) 2)中Cd與棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠中Ag的物質的量之比大于1:2。優選非極性有機溶劑為甲苯、三氯甲烷、環己烷或正己烷。 優選油胺的體積為棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠體積的I %?2 %。優選油酸的體積為棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠體積的2 %?4 %。優選硝酸鎘的甲醇溶液濃度為10mg/mL?30mg/mL。優選三丁基膦的體積為棒狀AuOAg2X納米晶體溶膠體積的1%?5%。優選將混合液置于60°C水浴中加熱，恒溫2h。優選加入無水乙醇的體積為混合液體積的I倍?5倍。本專利技術所述的一種AuOCu2 δΧ納米晶體的應用，所述納米晶體可作為光熱轉化材料應用于光熱轉化以及癌癥光熱療中；具體應用如下:將AuOCu2 δX納米晶體分散到非極性有機溶劑中，得到AuOCu2 δX納米晶體溶膠；加入5mg/mL?10mg/mL的半胱氨酸鹽酸鹽溶液混合攪拌至顏色分層，將AuOCu2 δΧ轉移到水相中后，分液，得到分散于水相中的AuOCu2 δΧ納米晶體；往本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種Au@Cu2?δX納米晶體，其特征在于：所述納米晶體為核殼結構，Au為核，Cu2?δX為殼，X為S、Se或Te，δ為0～1。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張加濤，紀穆為，徐萌，黃柳，劉嘯，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：北京;11
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