单原子纳米酶Pt@MoS2及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种单原子纳米酶Pt@MoS2及其制备方法和应用，制备方法，包括以下步骤：将硫氰酸钾和四水合钼酸铵混合，于250～350℃保温1.5～2.5h，得到黑色固体，用水清洗黑色固体，干燥，得到MoS2，将MoS2和溶剂混合均匀，得到分散液，将分散液滴在导电载体上，干燥，得到基底；向所述基底滴有分散液的一面注入Pt金属等离子体80～150min，得到单原子纳米酶Pt@MoS2。本发明专利技术制备方法合成的单原子纳米酶Pt@MoS2证明了离子注入法可实现单原子的有效负载并能抑制4T1细胞的增殖，一方面可以有效利用贵金属单原子Pt的活性位点催化癌细胞的氧化应激反应导致癌细胞的大量凋亡，实现了单原子纳米酶Pt@MoS2对小鼠乳腺癌细胞增殖抑制作用；另一方面提供了离子注入法可实现单原子Pt的有效负载。的有效负载。的有效负载。

【技术实现步骤摘要】
单原子纳米酶Pt@MoS2及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于单原子材料抗肿瘤
，具体来说涉及一种单原子纳米酶Pt@MoS2及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]纳米酶因其独特的物理化学性质和催化活性被广泛开发，但其催化活性远低于天然酶。单原子纳米酶具有明确的电子几何结构，以孤立的金属原子活性位点在各种催化反应中表现出优异的催化性能，可以模拟天然酶内在催化活性中心以解决天然酶稳定性差成本高和存储困难等局限性，成为传统酶的直接替代品。
[0003]通常制备单原子纳米酶采用化学合成法、原子力沉积、一锅制法等等。然而，通常制备这些单原子纳米酶(SAzymes)的方法往往缺乏金属活性原子和载体之间的适当相互作用，导致活性物质的不稳定性和浸出。特别是由于高比表面自由能，单个金属原子有很强的迁移聚集成颗粒的趋势，即烧结，导致SAzymes的催化性能下降甚至失活。因此需要以一种新技术拓展其制备方式，改良单原子材料的结构不稳定性和金属活性位点低利用率等缺点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种单原子纳米酶Pt@MoS2的制备方法，该制备方法使用高能金属离子注入机，把具有一定能量范围的金属Pt离子对二硫化钼进行注入，合成出单原子纳米酶Pt@MoS2。
[0005]本专利技术的另一目的是提供上述制备方法获得的单原子纳米酶Pt@MoS2。
[0006]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0007]一种单原子纳米酶Pt@MoS2的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)将硫氰酸钾和四水合钼酸铵混合，于250～350℃保温1.5～2.5h，得到黑色固体，用水清洗黑色固体，干燥，得到MoS2，其中，按质量份数计，硫氰酸钾和四水合钼酸铵的比为(3～6)：(0.1～0.2)；
[0009]在所述步骤1)中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为18～24h。
[0010]在所述步骤1)中，硫氰酸钾和四水合钼酸铵混合后，从室温20～25℃以5～10℃/min的速率升温至所述250～350℃。
[0011]2)将MoS2和溶剂混合均匀，得到分散液，其中，所述溶剂为无水乙醇和去离子水的混合物，按体积份数计，所述无水乙醇和去离子水的比为1:(3～4)，所述分散液中MoS2的浓度为0.006～0.0075g/mL；
[0012]3)将分散液滴在导电载体上，干燥，得到基底；
[0013]在所述步骤3)中，所述导电载体为金属片或导电玻璃片。
[0014]在所述步骤3)中，每平方厘米导电载体所滴加分散液中MoS2的质量为0.0025～0.005g。
[0015]在所述步骤3)中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为10～12h。
[0016]4)向所述基底滴有分散液的一面注入Pt金属等离子体80～150min，得到单原子纳米酶Pt@MoS2。
[0017]在所述步骤4)中，采用高能离子注入机注入Pt金属等离子体。
[0018]在所述步骤4)中，所述高能离子注入机为MEVVA型源。
[0019]在所述步骤4)中，所述高能离子注入机的阴极高压脉冲触发后由阳极Pt靶引出Pt金属等离子体。
[0020]在所述步骤4)中，高能离子注入机用于注入Pt金属等离子体的腔室内真空度低于6
×
10
‑3pa。
[0021]在所述步骤4)中，阳极Pt靶的纯度≥99.99wt％。
[0022]在所述步骤4)中，阴极高压脉冲的触发频率为8～15Hz，触发电压为3～6kV，电弧电压为40～150V，电弧电流为0.4～1.5A，抑制电压为0.6～1.1kV，注入电压为10～50kV，引出电流为0.2～0.5A。
[0023]在所述步骤4)中，注入Pt金属等离子体完成后，用无水乙醇清洗基底，清洗的方法为：将基底浸入无水乙醇后超声1.5～2h，真空抽滤，将真空过滤所得固体于60～80℃干燥10～12h即可。
[0024]上述制备方法获得的单原子纳米酶Pt@MoS2。
[0025]上述单原子纳米酶Pt@MoS2在抑制小鼠乳腺癌细胞(4T1)增殖中的应用。
[0026]本专利技术制备方法合成的单原子纳米酶Pt@MoS2证明了离子注入法可实现单原子的有效负载并能抑制4T1细胞的增殖，一方面可以有效利用贵金属单原子Pt的活性位点催化癌细胞的氧化应激反应导致癌细胞的大量凋亡，实现了单原子纳米酶Pt@MoS2对4T1细胞增殖抑制作用；另一方面提供了离子注入法可实现单原子Pt的有效负载。
附图说明
[0027]图1为(a)对比例制备所得MoS2的高倍TEM图、(b)对比例制备所得MoS2的高倍晶格间距图(插入图为相应的傅里叶变换图像)、(c)对比例制备所得MoS2的选区电子衍射图(SEAD)、(d)对比例制备所得MoS2的高倍TEM图像和对应的HAADF
‑
TEM图、Mo和S元素的EDS元素映射图(标尺：100nm)、(e)实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的TEM图、(f)实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的HRTEM晶格间距图(插入图为相应的傅里叶变换图像)、(g)实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的选区电子衍射图(SEAD)、(h)实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的HAADF
‑
TEM图及其相应的Mo、S、Pt元素的EDS元素映射图(标尺：100nm)；
[0028]图2为实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的球差电镜HAADF
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STEM图；
[0029]图3为(a)Pt foil和实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的Pt L3边归一化XANES光谱、(b)Pt foil和实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2在R空间傅里叶EXAFS谱图和(c)实施例1制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2的Pt 4f的XPS精细谱图；
[0030]图4为对比例(对照例)制备所得MoS2和实施例1～3制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2同条件下在DMPO自旋俘获ESR谱图；
[0031]图5为(a)对比例制备所得MoS2和实施例1～3制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2作用
浓度为200μg/mL下4T1细胞增殖抑制率在不同作用时间(0h，2h，6h，12h，24h)下的变化、(b)为对比例制备所得MoS2和实施例1～3制备所得单原子纳米酶Pt@MoS2在不同作用浓度下(50μg/mL，100μg/mL，200μg/mL)作用24小时4T1细胞增殖抑制率的变化(****P<0.0001，**P<0.005，*P<0.05，n＝5个独立实验组，值为平均值
±
SEM)；
[0032]图6为对比例制备所得MoS2和实施例1～3制备所得单原子纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子纳米酶Pt@MoS2的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硫氰酸钾和四水合钼酸铵混合，于250～350℃保温1.5～2.5h，得到黑色固体，用水清洗黑色固体，干燥，得到MoS2，其中，按质量份数计，硫氰酸钾和四水合钼酸铵的比为(3～6)：(0.1～0.2)；2)将MoS2和溶剂混合均匀，得到分散液，其中，所述溶剂为无水乙醇和去离子水的混合物，按体积份数计，所述无水乙醇和去离子水的比为1:(3～4)，所述分散液中MoS2的浓度为0.006～0.0075g/mL；3)将分散液滴在导电载体上，干燥，得到基底；4)向所述基底滴有分散液的一面注入Pt金属等离子体80～150min，得到单原子纳米酶Pt@MoS2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为18～24h；在所述步骤1)中，硫氰酸钾和四水合钼酸铵混合后，从室温20～25℃以5～10℃/min的速率升温至所述250～350℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述导电载体为金属片或导电玻璃片；在所述步骤3)中，每平方厘米导电载体所滴加分散液中MoS2的质量为0.0025～0.005g；在所述步骤3)中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德军，王雪，赵梦鲤，冯建民，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：