非計量硒化銅材料的可控合成及其在生化分析和光熱治療中的應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體材料以其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)受到科研工作者的極大關(guān)注，其中銅硫?qū)偌{米晶作為一類典型的p-型半導(dǎo)體材料，在電學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)等領(lǐng)域都表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，成為了近年來熱門的研究材料。這類半導(dǎo)體材料價格低廉，形貌多樣，具有良好的生物相容性和半導(dǎo)體特性，從而被廣泛應(yīng)用于生物傳感、催化、太陽能電池和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。此外，由于銅硫?qū)偌{米晶可摻雜而在近紅外區(qū)表現(xiàn)出很強的局域表面等離子體共振（LSPR）性質(zhì)，所以其特殊的光學(xué)性質(zhì)成為當(dāng)前研究的熱點。銅硫?qū)?/p>

2、材料的LSPR是由銅缺陷引起的自由載流子（空穴）產(chǎn)生的，不同于貴金屬納米材料（如Au、Ag等）中由自由電子所產(chǎn)生的LSPR。這類新型的等離子體共振材料，由于其突出的LSPR性質(zhì)，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為熱能，在近紅外區(qū)表現(xiàn)出良好的光熱轉(zhuǎn)換效率，從而在光熱治療（PTT）和光動力學(xué)治療（PDT）等微創(chuàng)腫瘤治療技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。
　　目前，大多數(shù)合成銅硫?qū)俨牧系姆椒ň哂谐杀据^高，耗時長，制備過程繁瑣等缺陷，這些方法合成的材料在水中的分散性較差

3、，難以修飾，限制了其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。因此，開發(fā)研究高效的制備方法并拓寬銅硫?qū)俨牧系膽?yīng)用范圍具有一定的實際意義和價值。本文圍繞上述的研究難點，在前人研究的基礎(chǔ)上，以非計量銅硫?qū)俨牧系目煽睾铣杉捌湓谏镝t(yī)學(xué)上的應(yīng)用為目的，展開了如下的具體工作：
　?。?）建立了一種表面活性劑輔助的溶劑熱法，可控合成了三元的Cu2-xSySe1-y合金材料。研究包含三個方面的內(nèi)容：1）通過溶劑熱法，首先成功合成了具有花狀結(jié)構(gòu)的Cu2-xSySe1-

4、y，并對材料的合成、表征和性質(zhì)進(jìn)行了研究。2）分析了不同的反應(yīng)條件對Cu2-xSySe1-y合金材料粒徑大小和形貌的影響，并具體考察了Cu2-xSySe1-y的形貌演變歷程。3）由于合成的三元合金材料具有廣譜的吸收帶和較大的比表面積，將其與陽離子熒光染料羅丹明6G作用，構(gòu)建了“off-on”的檢測體系用于血清中巰基化合物的靈敏分析。
　?。?）基于簡單的氧化還原反應(yīng)，室溫條件下，在碳納米管表面原位合成了非計量的Cu2-xSe NP

5、s，并對該納米組裝體進(jìn)行了一系列詳細(xì)表征。所合成的Cu2-xSe/CNTs具有良好的水分散性和特殊的光學(xué)性質(zhì)，在近紅外區(qū)表現(xiàn)出較強的局域表面等離子體共振吸收，并且其LSPR性質(zhì)可以通過控制反應(yīng)條件而進(jìn)行調(diào)節(jié)。基于Cu2-xSe/CNTs的LSPR性質(zhì)，進(jìn)一步研究了該組裝體的光熱轉(zhuǎn)換效率和生物毒性。實驗結(jié)果表明，Cu2-xSe/CNTs的光熱轉(zhuǎn)換能力高于單一的Cu2-xSe NPs和CNTs，同時又具有良好的生物相容性。最后，在此基礎(chǔ)上，

6、成功地將該復(fù)合材料應(yīng)用于體外癌細(xì)胞的光熱治療。與單一的Cu2-xSe NPs和CNTs相比，兩種不同類型納米材料的聯(lián)用顯著提高了光熱治療的效果。
　　通過以上的實驗研究，我們建立了一種表面活性劑輔助的溶劑熱法，可控合成了具有優(yōu)良理化性質(zhì)的三元Cu2-xSySe1-y微米花，并將其用于對生物小分子的分析檢測。在室溫條件下，基于簡單的氧化還原反應(yīng)，在CNTs表面原位合成了Cu2-xSe NPs，通過對單一和復(fù)合材料光熱轉(zhuǎn)換能力的考察，