[发明专利]一种提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法及产品与应用

权利要求书

1.一种提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于包括如下步骤：以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、甲基-三乙氧基硅烷和二维黑磷为原料，通过硅氧烷水解缩合反应，实现二维黑磷的SiO₂疏水硅壳封装，又使用四乙氧基硅烷为单体继续反应，引入亲水硅壳。

2.根据权利要求1所述的提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(1)疏水硅壳包裹的二维黑磷的制备：

A、使用无水乙醇和水对二维黑磷进行分散，得到二维黑磷分散液；

B、将二维黑磷分散液的pH值调节为碱性，加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于300～350K搅拌反应，得到溶液A；

C、将溶液A和甲基-三乙氧基硅烷混合，于300～350K搅拌反应，得到溶液B；

D、将溶液B进行固液分离，得到的固体进行清洗后冷冻干燥，得到疏水硅壳包裹的二维黑磷；

(2)双层硅壳包裹的二维黑磷的制备：

A、使用无水乙醇和水对步骤(1)得到的疏水硅壳包裹的二维黑磷分散，得到溶液C；

B、将溶液C的pH值调节为碱性，加入四乙氧基硅烷，于300～350K搅拌反应，得到溶液D；

C、将溶液D进行固液分离，得到的固体进行清洗后冷冻干燥，得到双层硅壳包裹的二维黑磷。

3.根据权利要求2所述的提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于

步骤(1)A中所述的二维黑磷为超声剥离得到的二维黑磷；

步骤(1)A中所述的水为去离子水；

步骤(1)A中所述的二维黑磷分散液中无水乙醇和水按体积比14～16：2配比；

步骤(1)A中所述的二维黑磷分散液的浓度为0.05～0.07mg/mL。

4.根据权利要求3所述的提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于

步骤(1)A中所述的二维黑磷为通过如下步骤制备得到的二维黑磷：用研杵和玛瑙研钵将二维黑磷晶体进行研磨；然后将研磨后的黑磷和无氧去离子水混合，超声处理；进行第一次离心，去除固体，得到的上清液进行第二次离心，得到的固体为超声剥离得到的二维黑磷；

步骤(1)A中所述的二维黑磷分散液中无水乙醇和水优按体积比15：2配比；

步骤(1)A中所述的二维黑磷分散液的浓度为0.06mg/mL。

5.根据权利要求4所述的提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于

所述的研磨的时间为15～25min；

所述的无氧去离子水的用量按二维黑磷晶体：无氧去离子水＝50mg：25～35mL配比计算；

所述的超声处理的条件如下：以37.5W的功率超声处理10小时，超声探头工作时间为2秒，间隔为2秒；超声过程中，样品溶液温度通过冰浴保持在277K以下；整个操作在手套箱中进行；

所述的第一次离心的条件为800～1200rpm离心15～25min；

所述的第二次离心的条件为3500～4500rpm离心25～35min。

6.根据权利要求2所述的提高二维黑磷稳定性和生物相容性的方法，其特征在于：

步骤(1)B中所述的pH值的调节剂为三乙胺；

步骤(1)B中所述的pH值为9～11；

步骤(1)B中所述的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的用量按二维黑磷：3-氨基丙基三乙氧基硅烷＝0.9～1.1mg：1mL计算；

步骤(1)B中所述的搅拌反应的时间为20～40min；

步骤(1)C中所述的甲基-三乙氧基硅烷的用量按二维黑磷：甲基-三乙氧基硅烷＝0.9～1.1mg：1mL计算；

步骤(1)C中所述的搅拌反应的时间为100～150min；

步骤(1)D中所述的固液分离的方式为离心；

步骤(1)D中所述的清洗为使用无水乙醇和去离子水洗涤。