论文部分内容阅读
本文主要介绍了液相剥离法制备新型二维材料黑磷烯纳米片(Black phosphorus nanosheets,BPNSs)和量子点(Black phosphorus quantum dots,BPQDs),并对其光催化生成单线态氧性质进行研究,最后基于其在生物医药领域的应用潜力,从体外细胞毒性实验和斑马鱼体内实验对其生物安全性进行论证。首先对黑磷烯纳米片及量子点的制备工艺进行探索,借助透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)、原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)等形貌表征手段得到了形貌良好,厚度在21.75±8.05nm范围的纳米片和粒径<5nm、厚度<3nm的量子点。通过高分辨透射电镜(High resolution transmission electron microscope,HRTEM)、拉曼光谱仪(Raman spectroscopy,Raman)、X射线光电子显微镜(X-ray photoelectron spectrometer,XPS)等手段对其结构及化学稳定性进行描述,证明我们得到的黑磷烯纳米片及量子点晶体结构完整但表面存在轻微氧化。对制备的黑磷烯纳米片及量子点进行1,3-二苯基异苯并呋喃(1,3-diphenylisobenzofuran,DPBF)降解实验,结果表明制备的黑磷量子点可在可见光下催化生成单线态氧且量子产率达到0.43。随后进行了光催化降解罗丹明B染料的实验,能够明显看到黑磷量子点对罗丹明B的降解现象,但效率较低且循环稳定性较差。以不同浓度的黑磷量子点作为药物,对人心肌成纤维细胞及Hela癌细胞在光照及黑暗条件下进行了体外细胞毒性研究,并与光敏剂原卟啉(Protoporphyrin IX,PpIX)进行对比。结果表明黑磷量子点对Hela细胞显示出轻微光毒性,对人心肌成纤维细胞未显示出光毒性,但随着样品浓度降低,细胞活性有所提高。利用斑马鱼实验模型对黑磷量子点进行了生物体内的发育毒性研究,各浓度样品作用下胚胎发育正常,统计结果未显示出黑磷量子点的致畸性和致死性,结果表明BPQDs作用下未发现对斑马鱼胚胎具有发育毒性和急性毒性。