一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料制造技术

本发明专利技术公开了一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料。银量子点和聚丙烯酸银络合物通过原位化学反应生成并均匀地复合在一起，形成的复合光热转换材料在近红外波段显示出强烈的光吸收特性及高效光热转换特性，是一种近红外波段响应的光热转换材料。该材料制备步骤简单易行，容易实现规模生产，所得产物在光热治疗和光热成像领域具有良好的应用前景。

A composite photothermal conversion material containing silver quantum dots and poly (acrylic acid) silver complex

The present invention discloses a composite photothermal conversion material containing silver quantum dots and polyacrylic acid silver complex. Silver quantum dots and silver complexes of polyacrylic acid by in situ chemical reaction and uniform composite together, forming the composite conversion material showed strong light absorption properties and high thermal conversion characteristics in the near infrared band, near-infrared band is a photothermal conversion material response. The preparation process of this material is simple and easy to realize large-scale production. The obtained products have good application prospects in photothermal treatment and photothermal imaging.

【技术实现步骤摘要】
一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料
本专利技术涉及无机功能材料领域，具体涉及一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料及其制备方法。
技术介绍
癌症是目前人类致死的主要病因之一，目前治疗癌症的方式主要是热疗和化疗。虽然这两种方法能杀死癌症细胞，但同时对正常组织和细胞也有着致命的伤害，有着高的毒副作用。光热转换材料能够高效地把光能转化为热能。经过靶向剂处理的光热转换材料可以选择性地吸附在癌细胞上，然后在激光的照射下产生大量热，使癌细胞温度升高，从而可以选择性地杀灭癌细胞，最大程度地避免对正常细胞的损伤。光热肿瘤治疗时所用激光的波长范围在近红外光区(700-1100nm)，这是因为近红外光区被称作生物窗口：近红外光区的光是波长较长的光源，对生物组织的穿透力较强、无辐射，光强度衰减的小，同时对生物组织正常细胞的伤害小。有机物基光热转换材料是研究最早的光热转换材料，主要包括聚吡咯(PPy)、吲哚菁绿(ICG)染料和聚苯胺等。这些具有光稳定性好、生物降解力强、合成方法简单和生物相容性好的有机物基光热转换材料被广泛研究，同时这类材料还可以实现生物应用的多功能化。有机物基光热转换材料最大的缺点就是光热转换效率低。碳材料性能稳定，在激光的照射下仍能保持优良的性能，同时碳材料具有价格低廉、易制备及易于表面修饰等优点，因此碳材料也被广泛地应用于光热转换方面。目前研究较多的碳材料包括碳纳米管、石墨烯和炭黑等。碳材料的主要问题是对近红外光吸收系数比较低，不能满足光热治疗的要求。贵金属纳米颗粒独特的局域表面等离子效应(LSPR)，当光辐射到贵金属纳米颗粒表面时，将发生强烈吸收，并把光能转化为热能。贵金属纳米材料中研究最多的是金纳米材料。金纳米颗粒生物相容性良好，具有化学惰性并易于修饰生物分子。金纳米颗粒具有较高的光吸收系数，并且可以在皮秒尺度上将光能转换成热能。金纳米球的光吸收峰位于520纳米附近，但是金纳米棒的吸收峰位置是可以调整的。通过控制金纳米棒的长径比，光吸收峰的位置可红移到近红外光区，在肿瘤光热治疗领域具有良好的应用前景。银纳米颗粒也有显著的局域表面等离子效应，同样能实现高效的光热转换。相对而言，银的价格比金低得多。因此，使用银纳米材料替代金纳米材料用于光热治疗成是降低成本的有效途径。银纳米球的吸收峰在400纳米左右，也是不适用于光热治疗的。通过制备不同长径比的银纳米棒可以调整吸收峰的位置，实现对近红外光的吸收，但是制备过程比较复杂。从原理上看，贵金属的局域表面等离子效应产生的光吸收跟颗粒的尺寸和颗粒所处的介质有关。颗粒尺寸越小，吸收峰越强，而不同的介质可以使吸收峰的位置发生移动。因此，制备银量子点(尺寸在5纳米以下)并使其处于特定的介质包裹之中，将会在近红外区获得满意的光吸收强度以及光热转换效率，从而能够适应光热治疗的要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料，其中银量子点的尺寸为2～5纳米，处于聚丙烯酸银络合物的包裹中，该复合光热转换材料在近红外波段有强烈吸收，表现出很好的光热转换特性，在肿瘤光热治疗领域有良好的应用前景。上述复合光热转换材料可以通过以下步骤制备：(1)在25℃条件下，将聚丙烯酸钠的水溶液与硝酸银水溶液等体积混合搅拌，充分反应后得到蓝色悬浮液；(2)如步骤(1)所述的聚丙烯酸钠，分子量为3000～5000；(3)如步骤(1)所述的制备方法，聚丙烯酸钠水溶液的浓度为0.15摩尔每升，硝酸银水溶液的浓度为0.1摩尔每升；(4)如步骤(1)所述的制备方法，反应时间为30分钟至2小时。附图说明图1是不同质量百分浓度悬浮液的光吸收图谱。图2是不同质量百分浓度悬浮液的温升曲线(以水为参比物)。具体实施方法用以下例子进一步说明具体的实施方法：在25℃条件下，将100毫升浓度为0.15摩尔每升的聚丙烯酸钠(分子量为3000)水溶液和100毫升浓度为0.1摩尔每升的硝酸银水溶液混合搅拌反应30分钟，制备得到蓝色悬浮液，内含银量子点和聚丙烯酸银的复合物，银量子点的尺寸为2～5纳米，在600～1000纳米波段有强烈吸收，最大吸收波长位于800纳米附近。经过稀释得到的不同浓度的悬浮液，随着悬浮液的浓度增大，光吸收强度不断增加，如图1所示。在波长为808纳米，功率为420mW的激光照射下，当悬浮液的质量百分浓度为0.005％，0.01％，0.02％，0.03％，0.04％和0.05％时，1毫升的悬浮液在60分钟内的温升幅度分别为14.6℃、25.9℃、35℃、43.6℃、45.4℃和48.9℃，而相同条件下水的温升幅度仅为3.3℃，如图2所示。结果表明，该光热转换材料可以在很低浓度下大幅度提高含水体系的光热转换效率。上述制备步骤简单易行，容易实现规模生产，所得产物在近红外波段光热转换效果显著，在光热治疗和光热成像领域具有良好的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料，其特征在于，银量子点和聚丙烯酸银络合物通过原位化学反应生成并均匀地复合在一起，形成的复合光热转换材料在近红外波段显示出强烈的光吸收特性及高效光热转换特性，是一种近红外波段响应的光热转换材料。

【技术特征摘要】
1.一种含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料，其特征在于，银量子点和聚丙烯酸银络合物通过原位化学反应生成并均匀地复合在一起，形成的复合光热转换材料在近红外波段显示出强烈的光吸收特性及高效光热转换特性，是一种近红外波段响应的光热转换材料。2.如权利要求1所述的含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料，其特征在于：所述银量子点的尺寸为2～5纳米。3.如权利要求1所述的含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复合光热转换材料，其特征在于：银量子点均匀地分散并固定在聚丙烯酸银络合物团簇中。4.如权利要求1所述的含银量子点及聚丙烯酸银络合物的复...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灿英，蒋茜，曾文霞，吴大雄，朱海涛，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37