本文選題：氧化鉬 + 納米結(jié)構(gòu)��； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：局域表面等離子體共振(LSPR)是納米材料表面的電荷在入射光的交變電場的驅(qū)動下產(chǎn)生的集體共振,并為納米材料帶來近場增強(qiáng)效應(yīng)。這種新奇的光電性能被廣泛應(yīng)用光電器件、生物、化學(xué)、醫(yī)療等領(lǐng)域。材料的表面等離子體共振特性主要由其載流子濃度決定,目前研究較為深入的表面等離子體共振材料多為貴金屬和重?fù)诫s半導(dǎo)體,由于載流子濃度的不同,他們的共振區(qū)間分別在可見光、紅外光波段,然而由于固有缺陷和成本問題,這些材料很難在近紅外區(qū)域,即生物窗口(700-1200nm)產(chǎn)生強(qiáng)烈的等離子體共振,因而限制了其表面等離子體共振特性在生物領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文采用液相激光燒蝕與溶劑熱合成相結(jié)合的方法制備了 MoO_2納米棒、MoO_3納米片等多種氧化鉬納米結(jié)構(gòu),有效調(diào)控了氧化鉬納米結(jié)構(gòu)的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、成分及價態(tài),闡明了各氧化鉬納米結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變規(guī)律,提出了乙醇以及雙氧水高溫分解產(chǎn)生的氧氣與激光之間的相互作用對于氧化鉬中鉬離子均有還原作用,從而導(dǎo)致了低價態(tài)的Mo4+的產(chǎn)生;而亞穩(wěn)的MoO_2.68納米球隨著燒蝕時間的延長逐漸堆積成氧化鉬方塊,且已填充的氧化鉬方塊逐漸生長出片層狀的正交相Mo03納米結(jié)構(gòu),當(dāng)燒蝕時間進(jìn)一步延長,所有堆積的氧化鉬立方塊都轉(zhuǎn)變?yōu)榱藢訉佣询B的納米片,即亞穩(wěn)的MoO_2.68納米球通過堆疊組合的方式轉(zhuǎn)變成了高結(jié)晶性的正交相MoO_3納米片。通過實(shí)驗(yàn)觀察到了合成的MoO_2納米結(jié)構(gòu)具有局域表面等離子體共振特性,并結(jié)合模擬計(jì)算證實(shí)了 MoO_2納米結(jié)構(gòu)確實(shí)在近紅外區(qū)域具有非常明顯的LSPR特征吸收峰,峰位在800 nm附近。同時我們首次發(fā)現(xiàn)MoO_2納米結(jié)構(gòu)的LSPR峰位對環(huán)境介質(zhì)和其微觀形貌具有明顯的依賴關(guān)系,隨著環(huán)境介質(zhì)介電常數(shù)增加,MoO_2納米棒的LSPR峰位產(chǎn)生800-1010 nm的紅移;隨著長寬比減小,MoO_2納米結(jié)構(gòu)的LSPR峰位也產(chǎn)生了紅移,這些變化趨勢與理論計(jì)算結(jié)果相吻合。環(huán)境介質(zhì)和其微觀形貌對MoO_2納米結(jié)構(gòu)LSPR特性的影響規(guī)律,對于調(diào)控MoO_2納米結(jié)構(gòu)LSPR特性及優(yōu)化LSPR性能具有非常重要的意義。且MoO_2納米結(jié)構(gòu)的LSPR峰位剛好與生物窗口相匹配,實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果為其在生物領(lǐng)域的應(yīng)用提供了很好的理論基礎(chǔ)。探究了 MoO_2納米顆粒作為一種光熱治療癌細(xì)胞藥劑的光熱升溫性能、生物相容性、光熱殺死癌細(xì)胞的能力以及在生物體中的腫瘤抑制效果。研究結(jié)果表明MoO_2具有優(yōu)異的光熱升溫性能,激光輻照5分鐘升溫可達(dá)37.5℃。同時MoO_2納米顆粒具有優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性和生物相容性,其光熱升溫效應(yīng)可以有效殺死癌細(xì)胞,且MoO_2的光熱治療可以有效抑制小鼠腫瘤的生,最高抑制率達(dá)到80.45%。這些研究有力地證明MoO_2納米顆粒確實(shí)是一種非常優(yōu)秀的光熱治療癌癥的納米藥劑,MoO_2的這一出色的治療效果,為尋找穩(wěn)定、有效、廉價的光熱試劑提供了新的思路,對于光熱治療的研究具有重要意義。
[Abstract]:Local surface plasmon resonance (LSPR) is the collective resonance generated by the charge of the surface of nanomaterials under the alternating electric field of the incident light, and brings the near-field enhancement effect for nanomaterials. This novel photoelectric property is widely used in the fields of optoelectronic, biological, chemical, medical and other fields. The surface plasmon resonance characteristics of the material are main. In order to determine the carrier concentration, the most deeply studied surface plasmon resonance materials are precious metals and heavily doped semiconductors. Because of the difference of the carrier concentration, their resonance ranges are in visible light and infrared wavelengths, however, due to inherent defects and cost problems, these materials are difficult to be in the near infrared region, that is, biology. The window (700-1200nm) produces a strong plasma resonance, thus limiting the application of the surface plasmon resonance in the biological field. In this paper, a variety of molybdenum oxide nanorods such as MoO_2 nanorods, MoO_3 nanoscale and other molybdenum oxide nanostructures have been prepared by the combination of liquid laser ablation and solvent thermal synthesis, which effectively regulate the molybdenum oxide nanorods. The morphology, microstructure, crystal structure, composition and valence state of the molybdenum oxide nanostructures are clarified. The interaction between oxygen and laser produced by high temperature decomposition of ethanol and hydrogen peroxide has a reduction effect on molybdenum oxide in molybdenum oxide, resulting in the production of low valence Mo4+ and metastable MoO The _2.68 nanospheres gradually accumulate into molybdenum oxide blocks with the prolongation of the ablation time, and the filled molybdenum oxide blocks gradually grow out of lamellar orthogonal phase Mo03 nanostructures. When the ablation time is further extended, all the accumulated molybdenum oxide blocks are converted to stacked nanoscale, that is, metastable MoO_2.68 nanospheres pass through the heap The method of superposition is transformed into a highly crystalline MoO_3 nanoscale. It is observed by experiments that the synthesized MoO_2 nanostructures have local surface plasmon resonance characteristics, and it is proved that the MoO_2 nanostructure has a very obvious LSPR characteristic absorption peak in the near infrared region, and the peak position is near 800 nm. At the same time, we found that the LSPR peak of the MoO_2 nanostructure has a significant dependence on the environment medium and its micromorphology. With the increase of dielectric constant, the LSPR peak of the MoO_2 nanorods produces a red shift of 800-1010 nm, and the LSPR peak of the MoO_2 nanostructure has a red shift with the decrease of the ratio of length to width. The results of theoretical calculation coincide. The influence of environmental media and its micromorphology on the LSPR properties of MoO_2 nanostructures is of great significance for the regulation of the LSPR properties of MoO_2 nanostructures and the optimization of LSPR properties. And the LSPR peak of the MoO_2 nanostructure is just matched to the biological window, and the experimental results are in the biological field. By providing a good theoretical basis, the MoO_2 nanoparticles as a kind of photothermal treatment of cancer cell agents photothermal heating performance, biocompatibility, the ability to kill cancer cells by photothermal and the effect of tumor inhibition in living organisms. The results show that MoO_2 has excellent photothermal heating performance, laser irradiation is up to 5 minutes. At the same time, the MoO_2 nanoparticles have excellent photothermal stability and biocompatibility. The photothermal heating effect can effectively kill cancer cells, and the photothermal treatment of MoO_2 can effectively inhibit the growth of tumor in mice. The highest inhibition rate reaches 80.45%.. These studies strongly prove that the MoO_2 nanoparticles are really a very excellent photothermal heat. The excellent therapeutic effect of MoO_2, a nanoscale agent for cancer treatment, provides new ideas for finding stable, effective and inexpensive light and heat reagents. It is of great significance for the study of photothermal therapy.

【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ136.12;TB383.1

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本文編號：1890349