[发明专利]一种铜纳米颗粒/富勒醇纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜纳米颗粒/富勒醇纳米复合材料及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。本发明利用富勒烯作为基体，对富勒烯进行羟基化改性从而得到富勒醇，后通过激光光还原将氯化铜中的铜离子还原为铜纳米颗粒并稳定负载在富勒醇的表面，制备得到的铜纳米颗粒/富勒醇复合材料。本发明方法简单、高效，所得铜纳米颗粒/富勒醇复合材料的粒径较小且分布均一，能够更好的应用在抗氧化领域，解决了单一富勒烯衍生物抗氧化性能不强的问题，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种铜纳米颗粒/富勒醇纳米复合材料及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。

背景技术

在人们的日常代谢中，总会不断的产生活性氧簇(ROS)，他们的过量存在往往会造成衰老加快、心脑系统疾病显著增加。因此，人们想要寻找一种具有良好抗氧化性的材料，从而能够抑制ROS减缓衰老。

富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子，是众多碳纳米材料中一种独特的同素异形体，它具有良好的光活性及化学反应性。基于其特殊的p-π共轭结构，富勒烯可通过碳碳双键吸附自由基，从而具有较强的抗氧化效果。但富勒烯易于团聚、疏水性较强，只溶于有限的有机溶剂(如甲苯、四氯化碳等)之中，严重限制了其在生物医药领域的应用。目前已有使富勒烯氨基化、羧基化、羟基化等多种改性方法，从而使得到的富勒烯衍生物具备良好的水溶性能。但官能团化后富勒烯的吸收自由基效果下降，因而富勒烯衍生物的抗氧化效果并不佳。铜纳米颗粒是生物系统中广泛使用的抗氧化剂，在富勒烯水溶性衍生物上加入铜纳米颗粒构造复合材料，将在抗氧化方面起到很好的协同作用。但是需要控制铜纳米颗粒的负载量及粒径大小以减少其毒性对人类健康的影响。

因此，如何通过简单有效的方法制备小粒径的铜纳米颗粒并稳定包覆在富勒烯水溶性衍生物上，形成富勒烯水溶性衍生物/铜纳米颗粒复合材料依然是一个挑战，也是进一步提高其抗氧化的关键问题之一。

发明内容

为了解决上述问题，本发明首先提供了一种制备铜纳米颗粒/富勒醇复合材料的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将富勒烯分散在有机溶剂中，配置得到富勒烯分散液，然后加入过氧化物、四丁基氢氧化铵进行溶剂热反应；反应结束后，静置分层、收集下层液相，然后加入沉淀剂进行固液分离、收集固体，干燥后得到富勒醇粉末；

(2)将所得富勒醇粉末、二价铜盐分散在水中，混匀，获得混合溶液，然后置于激光下进行光照，光照结束后，固液分离、收集固体，干燥，即得铜纳米颗粒/富勒醇复合材料。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述有机溶剂为甲苯。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中富勒烯与有机溶剂的质量体积比为(1.5-3)：1(mg/mL)；具体可选2：1(mg/mL)。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中过氧化物包括如下任意一种或多种：30％过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、氧化物高锰酸钾。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中甲苯、30％过氧化氢、四丁基氢氧化铵的体积比为100：20：1(mL)。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述溶剂热反应的温度范围为50℃—80℃；时间为12h-20h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述分层为上层透明状液相，和下层暗黄色液相。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述沉淀剂包括：异丙醇、无水乙醚、正己烷中任意一种或多种。当选用三种混合时，异丙醇、无水乙醚与正己烷的体积比为7：5：5。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述固液分离还包括：在加入沉淀剂分离后，加入洗涤剂继续进行分离，最终收集固体产品。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中的洗涤剂为无水乙醚。