多元铜基半导体的可控合成、光热性能调控及应用

发布时间：2017-04-16 15:12

  本文关键词：多元铜基半导体的可控合成、光热性能调控及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文围绕多元铜基光热剂的制备、表征及其光热性能等几个方面展开研究,论文的主要工作和结果如下:(1)用Bi(NO3)3?5H2O,CuCl2,L-半胱氨酸为原料,以聚乙二醇(Mn=2000)为表面活性剂,通过溶剂热路线,在200 oC下反应1 h成功合成了聚乙二醇化的Cu3BiS3空心纳米球(HNSs)。利用XRD、FE-SEM、TEM、BET比表面积、XPS、EDX、紫外吸收光谱、紫外-可见漫反射光谱、傅里叶红外光谱等表征手段对产物进行了详尽的表征。通过一系列光热实验,研究了Cu3BiS3 HNSs在近红外辐照下(980 nm,0.72 W/cm2)的光热性能。计算结果表明,Cu3BiS3 HNSs能取得27.5%的光热转换效率。所合成的Cu3BiS3 HNSs具有优异的抗癌药物(DOX)负载能力,同时表现出p H和NIR响应的DOX释放行为。通过Cu3BiS3的光热以及DOX释放的光热化疗协同作用,在低剂量(10 ppm)情况下,实现了高效地杀死HeLa细胞。此外,Cu3BiS3具备良好的X射线断层扫描成像功能,将来可用作成像引导的癌症治疗。这种多功能治疗诊断的纳米材料在癌症治疗方面显示出了潜在的应用。(2)以醋酸铜(硝酸铜)和磷酸氢二铵为原料,采用湿化学路线合成了6种不同形貌的羟基磷酸铜。利用XRD、FE-SEM、UV-vis、TG、FT-IR等分析技术对产物进行了表征。系统研究了在808 nm激光辐照下,Cu2(OH)PO4形貌依赖的光热性能。实验结果表明,棒状结构Cu2(OH)PO4的光热效果明显优于其它三种形貌。结合材料的吸光能力,晶格的振动以及声子的传输方向以及晶粒形态等方面,讨论了不同形貌Cu2(OH)PO4微米晶的光热性能差异机制。该研究为设计高效光热材料提供了有价值参考。
【关键词】：Cu3BiS3 Cu2(OH)PO4 光热性能 光热治疗 X射线断层扫描成像
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-38
• 1.1 引言10-11
• 1.2 光热治疗(PTT)的概述11
• 1.3 金纳米结构材料在光热癌症治疗中的应用11-20
• 1.3.1 金纳米结构的等离子吸收11-18
• 1.3.1.1 金纳米颗粒12-14
• 1.3.1.2 金纳米棒14-15
• 1.3.1.3 金纳米核壳结构15-16
• 1.3.1.4 金纳米笼，纳米星和其他结构的纳米金16-18
• 1.3.2 具有金壳结构的纳米复合材料用作成像引导光热治疗18-20
• 1.3.2.1 磁性纳米粒子与金复合引导的磁共振成像18-20
• 1.3.2.2 上转换纳米粒子与金复合引导的成像20
• 1.4 碳纳米材料在光热癌症治疗中的应用20-24
• 1.4.1 碳纳米管20-22
• 1.4.2 纳米石墨烯22-23
• 1.4.3 碳基复合纳米结构材料23-24
• 1.5 其他无机纳米材料在光热癌症治疗中的应用24-32
• 1.5.1 钯纳米片24-25
• 1.5.2 铜基半导体材料在光热癌症治疗中的应用25-30
• 1.5.2.1 硫化铜纳米材料25-29
• 1.5.2.2 其他铜基纳米材料29-30
• 1.5.3 其他无机光热材料30-32
• 1.6 有机纳米粒子作为光热剂在癌症治疗上的应用32-35
• 1.6.1 近红外染料用于光热治疗32-33
• 1.6.2 近红外响应的共轭高分子纳米材料33-34
• 1.6.3 内在的多功能纳米囊泡（Porphysomes）34-35
• 1.7 论文选题依据和意义35-38
• 第二章 PEG化Cu_3BiS_3空心纳米球的可控合成及在肿瘤光热化疗与X射线断层扫描成像方面的应用38-58
• 2.1 引言38
• 2.2 实验内容38-43
• 2.2.1 实验仪器和试剂38-40
• 2.2.1.1 实验仪器38-40
• 2.2.1.2 实验试剂40
• 2.2.2 实验步骤40-43
• 2.2.2.1 PEG化Cu_3BiS_3空心纳米球的制备40-41
• 2.2.2.2 体外升温性能评价41
• 2.2.2.3 体外光热转换效率评价41
• 2.2.2.4 抗癌药物的负载与体外释放实验41-42
• 2.2.2.5 HeLa细胞的复苏与培养42
• 2.2.2.6 体外生物相容性评价42
• 2.2.2.7 体外定点光热治疗效果评价42-43
• 2.2.2.8 MTT法定量评价纳米粒子的光热治疗效果43
• 2.2.2.9 体外X射线断层扫描(CT)成像效果评价43
• 2.3 结果与讨论43-57
• 2.3.1 产物形貌及成分分析43-47
• 2.3.2 PEG化Cu_3BiS_3空心球光热性能研究47-51
• 2.3.3 PEG化Cu_3BiS_3空心球载药性能以及药物释放研究51-53
• 2.3.4 DOX@Cu_3BiS_3-PEG肿瘤细胞光热化疗研究53-56
• 2.3.5 PEG化Cu_3BiS_3体外CT成像效果研究56-57
• 2.4 本章小结57-58
• 第三章 不同形貌Cu_2(OH)PO_4可控合成以及形貌依赖的光热性能58-74
• 3.1 引言58
• 3.2 实验内容58-62
• 3.2.1 实验仪器和试剂58-60
• 3.2.1.1 实验仪器59
• 3.2.1.2 实验试剂59-60
• 3.2.2 实验步骤60-62
• 3.2.2.1 交叉花状Cu_2(OH)PO_4的制备60
• 3.2.2.2 玫瑰花状Cu_2(OH)PO_4的制备60-61
• 3.2.2.3 棒状Cu_2(OH)PO_4的制备61
• 3.2.2.4 橄榄状Cu_2(OH)PO_4的制备61
• 3.2.2.5 块组装而成的棒状Cu_2(OH)PO_4的制备61
• 3.2.2.6 纳米棒组装而成的棒状Cu_2(OH)PO_4的制备61-62
• 3.2.2.7 不同形貌的Cu_2(OH)PO_4的光热升温实验62
• 3.2.2.8 不同形貌的Cu_2(OH)PO_4的光热转换效率实验62
• 3.3 结果与讨论62-72
• 3.3.1 Cu_2(OH)PO_4微纳米晶的表征62-66
• 3.3.2 产物形成过程的机理研究66-68
• 3.3.3 形貌依赖的光热性能差异机制研究68-72
• 3.4 本章小结72-74
• 结论74-76
• 参考文献76-90
• 致谢90-92
• 攻读学位期间发表的学术论文目录92

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