[发明专利]一种氧化钼纳米光热转换材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光热转换材料及其制备和应用领域，特别涉及一种氧化钼纳米光热转换材料及其制备方法。

背景技术

光热治疗作为一种微创的治疗方法，利用光热试剂将激光的光能转化为热能，杀死癌细胞。光热治疗所使用的近红外激光的波长在700-1100nm，具有几厘米的组织穿透深度。光热治疗作为传统的治疗方法的补充，已经引起了极大的关注。贵金属纳米材料是最广泛探索的近红外光热材料，包括Au纳米棒、Au纳米笼子、Au纳米壳、Pd纳米片。贵金属的近红外吸收源于表面等离子共振效应，依赖于纳米材料的结构、尺寸、形貌。由于激光照射后，贵金属易变形，因而光热性能不稳定。并且贵金属的高成本也限制了其广泛应用。因此需要开发一种制备方法简单、稳定且廉价的光热材料。

氧化钼作为重要的过渡金属氧化物，广泛的应用于催化，传感，能量存储等方面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氧化钼纳米光热转换材料及其制备方法，该氧化钼纳米材料在癌症的治疗方面具有巨大的应用前景。

本发明的一种氧化钼纳米光热转换材料，所述氧化钼纳米光热转换材料为MoO_3-x纳米材料，其中X的范围是0≤x≤1，为混合价态的氧化钼。

所述MoO_3-x纳米材料的形貌为纳米球、纳米带、纳米棒、纳米线中的一种。

本发明的一种氧化钼纳米光热转换材料的制备方法，包括：

（1）将H₂O₂加入到单质钼中，搅拌形成黄色溶液，然后稀释，得到钼前躯体溶液；其中H₂O₂和钼的体积质量比为0-100mL：0.1-1000g；

（2）将表面活性剂加入上述钼前躯体溶液中，搅拌均匀，然后进行水热反应，反应温度为50-300℃，反应时间为1-48h，离心，即得氧化钼纳米光热转换材料，其中表面活性剂和钼前躯体溶液的质量体积比为0.01-1000g：0.1-100mL。

所述步骤（1）中H₂O₂的质量百分浓度为1-50%；稀释为稀释至100ml。

所述步骤（1）中单质钼为钼粉或钼丝。

所述步骤（2）中表面活性剂为聚乙二醇PEG，含有聚乙二醇的嵌段共聚物，聚乙烯吡咯烷酮PVP，氨基酸中的一种。

所述氨基酸为甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸中的一种。

所述含有聚乙二醇的嵌段共聚物为聚乙二醇-聚丙二醇的嵌段共聚物。

所述聚乙二醇PEG的分子量为100-100000Da；聚乙烯吡咯烷酮PVP分子量为100-100000Da。所述步骤（2）中水热反应的具体操作为：将反应溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中、密闭，之后在鼓风烘箱中升温至反应温度进行反应。

本发明制备的氧化钼纳米光热转换材料应用于光热烧蚀癌细胞，将氧化钼纳米光热转换材料与癌细胞一起孵化后，近红外光照1-60分钟，氧化钼纳米材料能有效杀死癌细胞。

所使用近红外激光具有较高的生物组织穿透性，其波长为700-1100nm，激光功率密度为0-30W/m²。

氧化钼纳米光热转换材料具有很强的近红外光吸收，并在近红外激光的辐照5-20分钟，能有效的将激光光能转换成热量，使其溶液温度升高了1-100℃。

本发明中为了制备具有强近红外吸收的氧化钼纳米光热材料，需要在反应中加入具有还原性的表面活性剂。还原性的表面活性剂的加入，一方面赋予氧化钼纳米光热材料亲水性使其能直接应用于生物体中；另一方面通过还原作用赋予所制备的氧化钼纳米材料具有强的表面等离子体共振效应，因而具有强的近红外吸收。

本发明的氧化钼纳米光热转换材料应用于光热烧蚀癌细胞，氧化钼纳米材料具有很强的近红外光吸收，能有效的将近红外激光光能转换成热量。将其与癌细胞一起孵化，近红外激光辐照后，局部温度迅速升高，能有效杀死癌细胞。因而这类新型氧化钼纳米材料在肿瘤的光热治疗方面具有很好的应用前景。

有益效果

（1）本发明提供了一种简单，绿色、廉价的制备高效光热转换纳米材料的方法；

（2）本发明制备的氧化钼纳米材料具有很强的近红外光吸收，能有效的将近红外激光光能转换成热量并能有效的光热烧蚀癌细胞、在肿瘤的光热治疗方面具有很好的前景；

（3）本发明进一步推动了过渡金属氧化物作为光热材料的新发展。

附图说明