[发明专利]一种黑磷纳米颗粒表面包裹介孔二氧化硅的方法

说明书

一种黑磷纳米颗粒表面包裹介孔二氧化硅的方法，属于生物医学领域和纳米材料领域。黑磷纳米颗粒的制备；将制备好的黑磷纳米颗粒置于摇床中，边振荡边加入适量的的TEOS(正硅酸乙酯)，半小时后重复上述步骤；待反应完成后进行离心清洗，弃上清液，将包裹好二氧化硅的黑磷纳米颗粒重新分散在超纯水中。包裹了二氧化硅的黑磷纳米颗粒能有效缓解黑磷的易团聚特性；包裹在黑磷纳米颗粒表面的二氧化硅用于光声成像、载药、生物成像。

技术领域

本发明涉及生物医学领域和纳米材料领域，特别是涉及一种黑磷纳米颗粒表面包裹介孔二氧化硅的方法。

背景技术

黑磷是一种新型二维材料，因为和石墨烯外形与性质非常接近甚至有些性能优于石墨烯而备受关注。在黑磷晶体中，声子，光子和电子都表现出高度的各向异性，这使得黑磷在薄膜电子领域和光电子产业领域有着巨大的应用潜力。黑磷的应用不仅局限于光电领域，由于磷是构成人体的必要元素之一，在构建DNA和RNA中起着重要作用，正常体重的成年人体内约有0.7kg的磷，因此其在生物医学领域也具有优势。黑磷具有极高的生物安全性，并且它本身的各种物理化学性质决定了它在生物医学中极高的应用潜力。在肿瘤治疗中，目前的研究已经证实黑磷具有集光热治疗和光动力治疗于一身的神奇性能，同时还可以用于光声成像。黑磷纳米材料还可以应用于诊断治疗制剂的载体用作肿瘤的诊断和治疗。但是黑磷易团聚和不稳定的性质局限了它的优良性能。如何解决黑磷易团聚不稳定的问题，对于黑磷在生物医学尤其是肿瘤治疗领域中有着重大意义。

本发明所描述的在黑磷表面包裹介孔二氧化硅是一种解决黑磷团聚的简单有效方法。

发明内容

为了解决黑磷易团聚不稳定而影响其自身性能的问题，本发明提供了一种在黑磷表面包裹介孔二氧化硅的方法，有效地防止了黑磷的团聚。

本发明提供了一种黑磷纳米颗粒表面包裹介孔二氧化硅的方法，包括以下步骤：

(1)取黑磷粉末悬浮在超纯水中，所得的黑磷分散液的浓度一般为1-15mg/mL，优选为8mg/mL；

(2)将所述分散液在冰浴条件下进行探针式超声，为了防止产生过多的热，优选超声机的功率为300w，将超声机调制到每超声5s，停2s，如此反复60min；

(3)探针超声结束后，再对该分散液进行冰水浴超声6-9h，优选冰水浴超声机的功率为300w，为了防止产生过多的热，每隔0.5h换一次冰。

(4)超声结束后，离心收集黑磷纳米颗粒分散液；

优选离心的参数分别为7000rpm、2h和5000rpm、40min，对应得到的黑磷纳米颗粒的尺寸分别为5-20nm和20-200nm。

(5)黑磷纳米颗粒包裹介孔二氧化硅的步骤，取制备好的黑磷纳米颗粒的分散液，使用NaOH将分散液的pH调至9-11；

(6)将上述调好pH的黑磷分散液放入摇床，摇床的条件：100-500rpm，温度20-40℃；优选：250rpm，35℃。

(7)在摇床摇动的时候分批加入TEOS的甲醇溶液进行反应，在黑磷表面包裹一层介孔二氧化硅；优选每批间隔时间为0.5小时；优选TEOS的甲醇溶液中TEOS的体积百分含量为10-30％，优选20％；分批加入的总的TEOS的甲醇溶液的体积不大于此步反应的黑磷分散液的体积的0.1％。进一步优选20％TEOS是在摇床晃动的情况下分两次加入的。

(8)离心清洗，重新悬浮在超纯水中。

优选的，所述超声时的冰浴是为了使温度保持在4℃以下。

优选的，调节分散在超纯水中黑磷纳米颗粒pH的物质是NaOH，并且将pH调节到10-11之间。

本发明所得黑磷纳米颗粒表面包裹介孔二氧化硅的材料的应用，用于光声成像、光热治疗，用于载药、用于生物成像。