[发明专利]二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构及其制备方法。所述的二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构，其特征在于，包括：硫化亚铜纳米晶形成的核层和二氧化硅形成的壳层，二氧化硅包覆在硫化亚铜纳米晶外侧。本发明方法所采用原料来源广泛，使用过程中对环境无污染，制备工艺简单、重复性好、制备的产物化学性质稳定，分散性好，包覆后的硫化亚铜具有较高的光热转化效率，可作为热疗材料。

技术领域

本发明属于光热纳米材料领域，具体来说是一种二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构及其制备方法。

背景技术

Cu₂S是一种P型半导体，它具有带隙可调的特点，这使得Cu₂S纳米结构被广泛应用于太阳光电转换、光催化、化学传感及光降解等领域。与其它纳米结构不同，Cu₂S纳米结构的光热转换机理主要是Cu⁺的d-d能级跃迁。因此Cu₂S纳米晶的吸收峰位置不随粒子尺寸、形貌和周围环境的影响而改变。近些年，科研人员发现Cu₂S纳米结构在近红外区有强的吸收峰并在近红外光下具有高的光热转换效率，从而使得Cu₂S纳米结构被广泛应用于光热治疗领域。

介孔二氧化硅微球是一种粒径为10-600nm，孔径为2-50nm的SiO₂粒子。结构上，二氧化硅具有可调的孔径、高孔容及高比表面积，可以保证多种药物分子的有效负载和封装。另外，二氧化硅具有良好的理化性能，体内外生物相容性和热稳定性，十分适合做药物载体，在疾病诊治方面具有良好的应用前景。被多种基团表面修饰后介孔二氧化硅可以对多种外源及内源性刺激(如光、pH和温度等)具有响应性，进而实现药物可控释放。

核壳结构是一种纳米材料包覆另一种纳米材料的组装结构，这种结构整合了两种材料的性质，可以相互弥补各自的不足。包覆的壳层具有可以对核微粒改性、修饰提高其稳定性和分散性等特点。因此，该结构纳米材料被广泛应用于催化，电池，生物医药等领域。

基于此，我们希望制备一种二氧化硅包覆的核壳结构，既可以保证Cu₂S纳米结构的高光热转换效率，又可以提高产品的生物相容性。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构，其特征在于，包括：硫化亚铜纳米晶形成的核层和二氧化硅形成的壳层，二氧化硅包覆在硫化亚铜纳米晶外侧。

优选地，所述的硫化亚铜纳米晶在二氧化硅球内部呈均匀分布。

本发明还提供了上述的二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将Cu₂S纳米晶置于正戊烷中，超声，得到分散均匀的Cu₂S纳米晶溶液；

步骤2：在搅拌条件下，向Cu₂S纳米晶溶液加入表面活性剂溶液，然后加入稀盐酸，最后分批次加入有机硅氧烷，持续搅拌进行反应，反应结束，无水乙醇洗涤后，离心，所得沉淀即为二氧化硅包覆硫化亚铜纳米晶核壳结构。

优选地，所述的步骤1中，Cu₂S纳米晶与正戊烷的用量比为1-5mg：2-10mL，搅拌时间为10-30min。

优选地，所述的步骤2中，表面活性剂溶液、稀盐酸和有机硅氧烷的体积比为0.2-0.5mL：50-100μL:50-100μL。

优选地，所述的表面活性剂溶液的浓度为95％-99％。

优选地，所述的Cu₂S纳米晶和表面活性剂溶液的用量比为1-5mg：0.2-0.5mL。