[发明专利]一种黑磷纳米片/铂纳米粒子复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高效、经济的方法构建多功能的Pt@BP金属纳米掺杂材料。由黑磷纳米片、K₂PtCl₄在超声辅助下一锅法合成。此外，本发明还公开了所述的复合材料的制备方法和应用。制备的复合材料实现了二维纳米材料光动力抗肿瘤治疗的效果，使材料的抗肿瘤活性大幅提高。此外，所制备的材料将成为抗肿瘤治疗和催化应用有前景的平台，同时也将推动BP纳米掺杂材料在其它领域的应用。

技术领域

本发明属于生物医药材料制备领域，具体涉及一种黑磷纳米片/铂纳米粒子复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

零维贵金属纳米粒子铂(Pt)具有独特的结构，使其在催化、生物医药以及能量储存等领域受到了人们的广泛关注。为了更好的促进其应用，结构设计和功能化是提高其性能的两个主要方法。通过掺杂贵金属纳米粒子，可以提高纳米材料的性能；此外，也可以提高贵金属纳米粒子的分散稳定性。迄今为止，0/1维、0/2维、0/3维等多种纳米复合材料已经取得成功。尤其是基于0/2维的纳米掺杂由于其中的二维材料具有高的表面积，使得其在生物医学和催化领域中表现出极大地应用前景。虽然二维材料为贵金属纳米颗粒提供了支撑基底，但是0/2维纳米掺杂材料的制备目前仍然面临着巨大的挑战。原因主要有：1)大部分二维纳米材料本身的还原活性很小，这使得在制备贵金属纳米粒子的过程中需要额外加入还原剂；2)贵金属纳米材料易发生团聚，通常需要加入稳定剂。这使得制备 0/2维纳米掺杂粒子过程很复杂。因此迫切需要一种新的方法制备0/2维纳米掺杂材料。

黑磷(BP)纳米片作为二维纳米材料的新成员，由于其优越的结构和性能而受到越来越多的关注。尤其是黑磷纳米片具有窄的可调带隙(0.3～1.5eV)，使其在光电、储能和纳米医学领域具有明显的优势。利用BP纳米片作为支撑基底制备0/2维纳米掺杂材料是其应用之一。黑磷的另一个显著特点是它的氧化还原电位比大多数贵金属离子低，这使得它成为制备贵金属纳米粒子的理想还原剂。此外，由于黑磷纳米片的氧化，其表面附有磷氧化物和磷酸，通过磷氧化物或磷酸与贵金属的相互作用可以作为贵金属纳米粒子的稳定剂。更重要的是，BP与贵金属纳米粒子相互掺杂，可以大幅改善其性能。尽管目前用BP制备0/2纳米掺杂材料已经取得了很多的进展，但在制备过程中通常需加入额外的稳定剂或还原剂，使得制备过程复杂，成本高。

基于此，我们发明了一种高效、经济又通用的方法来构建多功能BP/Pt纳米掺杂材料。在制备过程中，BP纳米片可以同时作为贵金属纳米粒子的多功能辅助基质、稳定剂和还原剂。制备的BP@Pt纳米复合材料在抗肿瘤治疗中表现出明显优势。此外，由于BP与Pt纳米粒子的协同作用，BP@Pt纳米复合材料在催化领域也具有潜在应用价值。BP/Pt纳米掺杂材料将成为抗肿瘤治疗和催化应用有前景的平台，同时也将在其它领域得到广泛的应用。

发明内容

针对现有技术中二维纳米掺杂材料还原能力低、分散稳定性差、容易团聚等问题，本发明的第一个目的在于提供一种在超声降解条件下通过一步法制备所述黑磷纳米片/铂纳米粒子(BP@Pt)复合材料的方法。

本发明第二个目的在于提供一种利用上述制备方法所得的黑磷纳米片/铂 (BP@Pt)纳米粒子复合材料。

本发明的第三个目的在于提供上述黑磷纳米片/铂纳米粒子(BP@Pt)复合材料应用于制备抗肿瘤的药物。

本发明提供一种黑磷纳米片/铂纳米粒子复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将黑磷纳米片分散在去离子水中形成含黑磷纳米片的分散液，在超声的作用下向分散液中滴加铂前体盐溶液形成混合浊液，滴加完毕后，继续在超声的作用下反应30min以上，反应结束后，离心获得固体颗粒，经洗涤、干燥即得BP@Pt 复合材料；

所述超声的频率为20KHz-40KHz，超声的功率为200W-300W；

所述混合溶液中，铂前体盐与黑磷纳米片的质量比为3.5～8:1；