[发明专利]一种复合纳米材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种复合纳米材料及其制备方法与应用，该复合纳米材料包括贵金属纳米颗粒和花状的二硫化钼纳米片；贵金属纳米颗粒负载在花状的二硫化钼纳米片表面；贵金属包括金、银、钯、铂、铱、钌、铑中的至少一种。本发明公开的复合纳米材料具有物理化学性质稳定、比表面积大、催化活性高的特点；本发明通过金属原位生长法引入还原剂，将花状的二硫化钼纳米片与还原剂和贵金属源反应合成一种形貌可控、可批量生产的花状结构的二硫化钼‑贵金属纳米复合材料，该合成方法具有步骤简单、高效快速、可大批量生产的优势；该复合纳米材料可应用于生物传感、抗菌、癌症治疗、比色催化中。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种复合纳米材料及其制备方法与应用。

背景技术

过渡金属硫化物作为一种新型的类石墨烯二维纳米材料，由于其独特的光、电、热、催化等性质，受到人们的极大的关注。其中，二硫化钼作为一种明星材料，已在光学检测、锂电池、生物传感、能源转换以及癌症治疗等领域得到广泛应用。然而，随着人们对便捷、环保、健康等方式的追求，光电子、新能源、生物传感等领域也对二硫化钼纳米材料的性能提出了更高的要求，单一功能的二硫化钼已经完全无法满足应用的需要，因此，急需发展基于二硫化钼的复合多功能纳米材料。

贵金属纳米材料具有独特的光学特性、优异的导电性、良好的生物相容性、可调谐的等离子体共振效应和电磁场增强效应等优势，使其在电子、催化、传感器和生物医学等方面展现出巨大的应用潜力。若将二硫化钼与贵金属复合，不仅会提高材料本身的性质，而且会赋予材料新的物理化学性质，这种复合纳米材料将在新能源、环境监测、电催化和生物分析等领域拥有更广阔的应用前景。中国专利CN107538017A公开了一种光生电子还原制备金属-二硫化钼复合结构的方法，该方法通过飞秒激光诱导金属阳离子还原金属阳离子制备得到金属-二硫化钼复合结构，但这种制备方法的仪器昂贵，还原时间较长，产物均一性较差，且需要通过不断移动光斑才能引发金属还原，因此溶液无法完全反应或存在部分区域溶液受激光重复辐射造成副产物存在。中国专利CN108535342A中，将制备的二硫化钼-钯复合纳米材料作为电化学传感器的电极材料，利用该材料对双氧水的催化性质，用于N末端B型利钠肽原检测。该方法是先通过十六烷基三甲基溴化铵改性二硫化钼，获得带正电的二硫化钼，再通过静电吸附的方式，将钯酸根阴离子吸附到其表面，从而利于钯在二硫化钼上被还原剂还原生长，最终获得二硫化钼-钯复合纳米材料。但十六烷基溴化铵是一种表面活性剂，常作为细胞裂解液的主要成分，具有明显的生物毒性。将其作为二硫化钼的改性剂来负载钯纳米粒子获得的二硫化钼-钯复合纳米材料，并不适用于生物体内的抗菌或抗肿瘤研究。另外，该制备方法步骤繁琐，需要多次超声，耗时较长。加入十六烷基三甲基溴化铵会存在使各种抗原、抗体等生物活性分子丧失活性的风险。因此，有必要开发一种绿色、安全、简单的合成方法。

此外，尽管二硫化钼-贵金属复合纳米材料在生物传感、抗菌、癌症治疗、比色催化中具有重要的应用，但现有的二硫化钼-贵金属复合纳米材料都存在治疗效果不佳、催化活性低等问题，因此有必要开发一种新型的二硫化钼-贵金属复合纳米材料。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种复合纳米材料；本发明的目的之二在于提供这种复合纳米材料的制备方法；本发明的目的之三在于提供这种复合纳米材料的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明第一方面提供一种复合纳米材料，所述复合纳米材料包括贵金属纳米颗粒和花状的二硫化钼纳米片；所述贵金属纳米颗粒负载在花状的二硫化钼纳米片表面；

所述贵金属包括金、银、钯、铂、铱、钌、铑中的至少一种。

优选的，所述贵金属纳米颗粒的粒径为8nm-100nm；进一步优选的，所述贵金属纳米颗粒的粒径为10nm-80nm；再进一步优选的，所述贵金属纳米颗粒的粒径为10nm-65nm。