[发明专利]一种具有近红外吸收特性的硒化铜纳米材料制备方法和抗菌应用

说明书

本发明公开一种具有近红外吸收特性的硒化铜纳米材料制备方法和抗菌应用。其步骤为：配置一定浓度和体积的牛血清白蛋白溶液，往其中加入一定体积和浓度的二氧化硒溶液，混合均匀，再加入一定量的抗坏血酸，搅拌10‑30分钟，此为溶液A；配置一定浓度和体积的硫酸铜和抗坏血酸溶液，混合均匀，此为溶液B；将溶液B缓慢加入到溶液A中，磁力搅拌3‑12小时，即得硒化铜‑蛋白纳米复合溶液，该溶液在1000nm左右具有近红外吸收特性，且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抑菌效果。本发明制备方法简单，反应条件温和，成本低廉，产品具有近红外吸收特性，对革兰氏阳性菌和阴性菌均有很好的抑菌作用，有望应用于生物医学(如抗菌和癌症的光热治疗)、日化洗涤和涂料添加剂等方面。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备及抗菌技术应用领域，具体涉及的是一种硒化铜纳米复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

细菌感染是危害人类生命健康的主要方式之一，全球每年数以百万的人因为细菌感染而死亡。抗生素是目前对抗细菌感染的主要药物。随着人们对纳米技术的不断研究，逐步发现无机纳米材料在抗菌方面效果比传统的抗生素具有不产生耐药性、耐热性好、抗菌范围广、抗菌时间长和毒性低等优势。这类材料主要包括：纳米银，纳米氧化锌，纳米氧化钛，纳米铜及氧化铜等。常用的制备方法主要包括：化学气相沉积、激光法、化学液相沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、有机溶剂热法等。然而这些方法存在着步骤繁琐、设备昂贵、操作复杂、使用风险性化学试剂和能耗高等缺点。因此，迫切需要一种简单、绿色环保的制备方法来获得无机抗菌纳米粒子。

蛋白质作为模板合成无机纳米粒子具有简单、绿色、形貌和尺寸可控、易于修饰和产品生物相容性好等优点，成为近年来研究的热点。硒化铜是一种重要的p型半导体材料，由于其晶体形貌、结构、价态以及计量比等方面的多样性，导致其具有优良的光电及催化等性能，在光伏电池、光电探测器、光催化和生物医学等领域都具有广阔的应用前景。由于铜离子缺乏引起的表面等离子体共振效应使其具有近红外吸收特性，因为在光热治疗领域具有重要的应用前景。目前常见的硒化铜的制备方法有水热法、溶剂热法、微波合成发和超声法等，存在着工艺复杂、成本高和产品生物相容性差等缺点。

综上所述，研究简单、高效、绿色的制备方法获得具有近红外吸收特性和抗菌性能的硒化铜纳米材料具有十分重要的意义。经查阅文献，我们发现目前还没有使用牛血清白蛋白作为模板制备CuSe/BSA 纳米复合材料的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硒化铜纳米复合材料的绿色制备方法。该方法无需复杂的装置及长时间反应，以牛血清白蛋白为模板，在常温条件下即可得到样品。该方法反应条件温和、简单易操作，所制得的CuSe/BSA纳米复合材料展现出了强的近红外吸收特性和卓越的抑菌性能。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种CuSe/BSA纳米复合材料的制备方法，所述的CuSe/BSA复合材料中CuSe颗粒尺寸为几个纳米。其特征在于包括以下过程：

1)取一定量牛血清白蛋白溶液，在室温下搅拌后加入作为硒源的四价硒溶液；

2)于步骤1)中加入L-抗坏血酸以还原硒单质，搅拌一段时间；

3)取无水硫酸铜和抗坏血酸配成混合溶液；

4)将步骤3)得到的混合溶液逐滴加入步骤2)中所得悬浊液，室温下反应24h；

5)将步骤4)中所得悬浊液离心、洗涤、冷冻干燥，即得该硒化铜纳米复合材料。

按上述方案，步骤1)所述的牛血清白蛋白溶液为0.1～15mL,浓度为0.1～10mg/mL，四价硒溶液为0.1～10mL,浓度为0.1～10 mol/L。

按上述方案，步骤2)所述的L-抗坏血酸的物质的量为0.1～10 mmol，搅拌时间为10min。