本發(fā)明屬于醫(yī)用材料領域，涉及一種二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料，本發(fā)明還涉及該復合材料的制備方法及其在光照殺菌中的應用。

背景技術：

1、目前，細菌感染及細菌耐藥性已成為傷口治療和管理的主要挑戰(zhàn)。因此，迫切需要開發(fā)安全有效的新型抗菌材料用于細菌感染傷口的治療。自?1862?年巴斯德提出巴氏殺菌法后，熱處理法被證明對所有病原體的清除都有一定的效果。近年來，基于近紅外光激發(fā)的光熱療法（photothermal?therapy，ptt）逐漸應用于感染傷口的治療，因其不會產(chǎn)生耐藥性，且具有廣譜抗菌性，成為最有前景的抗生素替代療法。

2、近年來的研究發(fā)現(xiàn)，儲量豐富、成本低廉的二硫化鉬（mos2）具有出色的光催化性能。二硫化鉬的mo層位于兩個s層之間，相鄰層之間的范德華力較弱，這使得可以方便地構建二維單層或多層mos2納米片，從而提供高表面積和1.2-1.9?ev之間可調(diào)的帶邊電位，從而使其具有光催化及光熱應用前景。二硫化錫作為一種典型的金屬硫族半導體，擁有著六方?cdi2型晶體結構，其制備方法簡便，光電活性高，載流子遷移率優(yōu)異，同時具備著穩(wěn)定的成分和良好的生物相容性，這些特性使得sns2在諸如鋰離子電池、氣體傳感器以及光催化等領域均有著廣泛的應用，然而，sns2在近紅外區(qū)的光吸收較弱，限制了其在近紅外光響應半導體光熱治療中的應用。

3、基于各種近紅外光（nir）觸發(fā)的納米試劑的光熱療法因其高空間分辨率，低副作用，最小侵入性和深入組織滲透而成為醫(yī)學領域的后起之星。但是，僅依靠二硫化鉬光熱處理進行滅菌仍然存在一定的弊端。首先，周圍的正常細胞/組織可能會因高功率密度和長時間暴露在激光下而受損。其次，由于細菌的細胞壁較厚，在低溫下短時間內(nèi)仍難以完全殺死細菌。最后，一些耐藥細菌在高溫過程中會產(chǎn)生耐熱性，從而降低納米材料的抗菌能力。因此，mos2需要與其他有效策略配合，彌補單一光熱治療，從而縮短抗菌時間、降低抗菌功率、降低抗菌材料濃度的不足等問題。

4、基于此，本發(fā)明通過將二硫化鉬與二硫化錫復合，形成異質(zhì)結納米結構。這種復合結構能夠顯著提高在近紅外區(qū)域的光吸收能力，最大化近紅外窗口的局域表面等離子體效應，從而顯著提升單一光熱劑的光熱性能，從而作為抗生素替代品治療細菌感染傷口。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明提供一種二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料及其制備方法和應用。本發(fā)明基于光熱與光動力抗菌的原理，以過渡金屬硫化物為基體，通過水熱反應構建二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合結構，顯著提高其在近紅外區(qū)域的光吸收能力，所制備的復合光熱劑具有良好的光熱轉化效率和光催化性能，能在近紅外光照射下協(xié)同殺菌，很好解決了單一光熱劑光照時間長、抗菌效率低等問題，在制備感染創(chuàng)面修復材料中有較大的應用潛力。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料，包括：二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米結構，其由花球狀二硫化鉬和固定在所述二硫化鉬上的六邊形片層狀二硫化錫構成，其中二硫化鉬的直徑為300nm-500nm，二硫化錫的直徑為200nm-400nm。

4、本發(fā)明進一步提供所述二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料的制備方法，包括如下步驟：

5、將鉬酸鈉和四氯化錫溶解到水中，然后加入過量硫脲，并用無水檸檬酸調(diào)ph，然后將混合液加熱至180-250℃進行水熱反應，得到含復合材料的混懸液，最后經(jīng)過離心、洗滌、干燥、研磨后得到二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料。

6、優(yōu)選地，所述鉬酸鈉與四氯化錫的摩爾比為3~6：1。

7、優(yōu)選地，所述ph為1~4。

8、優(yōu)選地，所述水熱反應的溫度為220℃，時間24h。

9、本發(fā)明提供的二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料可用于非治療目的的光熱殺菌，或者用于制備光熱殺菌劑。該材料通過吸收近紅外光并轉化成熱量，同時催化生成活性氧，實現(xiàn)對細菌的高效殺滅。

10、本發(fā)明進一步提供一種非治療目的體外殺菌方法，包括以下步驟：向含有細菌的菌液中加入所述的二硫化鉬/二硫化錫異質(zhì)結納米復合材料，然后用近紅外光進行照射。

11、本發(fā)明涉及的原理或機理有：

12、為解決背景技術中所涉及的問題，我們嘗試將sns2與mos2復合，形成異質(zhì)結納米結構。這種復合結構能夠顯著提高其在近紅外區(qū)域的光吸收能力，最大化近紅外窗口的局域表面等離子體效應，并協(xié)同光催化效應，在近紅外光照射下產(chǎn)生大量ros，從而顯著提升復合材料的抗菌性能。

13、二者復合產(chǎn)生協(xié)同作用可能的機理如下：sns2和mos2均具有一定的光吸收特性，可以在表面形成光激發(fā)和等離子體誘導的電子-空穴對。尤其是sns2，其導帶（cb）底部能量約為0.58?ev，高于mos2的價帶（vb）頂部，這使得mos2的價帶中產(chǎn)生的空穴能夠與sns2導帶中產(chǎn)生的電子迅速復合。正因為這種電子-空穴對的有效復合，mos2的導帶中的電子和sns2的價帶中的空穴會集中在一起。隨之，這些聚集的電子與氧氣（o2）結合形成單線態(tài)氧（1o2），而空穴則直接轉化為羥基自由基（.oh）。因此，sns2和mos2之間形成了一個直接的異質(zhì)結系統(tǒng)，大幅提升了光催化性能。在這種復合材料體系中，活性氧物種（ros）作為強氧化劑，通過破壞病原體的dna、rna、蛋白質(zhì)等重要生物大分子，損傷細胞膜和細胞壁，并氧化細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，最終導致病原體死亡。此外，光催化過程中還會釋放大量的熱量。sns2@mos2復合材料能夠產(chǎn)生更多的熱量，主要歸因于以下三個因素：首先，sns2@mos2顆粒因其局部表面等離子體共振（lspr）效應，展示出更高的光熱轉換效率。其次，根據(jù)方程ε=aπ/6d3fnalcwt，吸光度（“a”）的增加會導致消光系數(shù)（ε）的增加。sns2@mos2復合后在紫外至近紅外波段范圍內(nèi)均具有較高的吸光度，表明其可以吸收更多的光能，進而釋放更多的熱量。第三，用sns2納米片對mos2微球組裝，形成sns2@mos2復合結構，在光照下，納米片可以吸收部分光子，而剩余的光子會在納米片之間反射，直到大部分光子被吸收。光子的多次反射和吸收顯著提高了空穴的振蕩頻率，進一步增強了光熱轉換效率。此外，當顆?；蚯惑w的尺寸與光波長接近時，光吸收也會得到顯著增強。改性后的sns2@mos2材料在尺寸上更接近于光源的波長，從而進一步提升了光吸收和光熱轉換性能。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果包括：

15、（1）本發(fā)明以二硫化鉬為基底材料，通過二硫化錫修飾，采用水熱法構建異質(zhì)結納米結構，有效提高其在近紅外區(qū)域的光吸收能力，最大化近紅外窗口的局域表面等離子體效應，從而顯著提高光熱轉化和催化效率。

16、（2）本發(fā)明制備的光熱抗菌材料，在808nm近紅外光照射下可在15min內(nèi)達到99.9%的殺菌率，從而減少慢性傷口感染的幾率，同時復合材料中的mo和s元素是人類必須的微量元素，具備良好的生物相容性和抗菌性，有望作為抗生素替代品治療細菌感染傷口。

17、（3）本發(fā)明選用的原材料來源廣泛，價格低廉，制備過程簡單，以硫脲為硫源，通過一步水熱反應構建異質(zhì)結納米結構，簡單快速，得到大小均勻的復合光熱劑。

18、（4）本發(fā)明制備過程中溶劑來源廣泛，易于獲得，整個過程中無廢氣產(chǎn)生，反應廢液易于收集處理。本發(fā)明制備了一種性能優(yōu)異的光熱抗菌材料，促進醫(yī)用殺菌領域發(fā)展。