Angew. Chem. Int. Ed.：制備超薄二維TixTa1-xSyOz納米片作為高效光熱劑

【引言】

超薄納米片具有獨特的性質，在過去的數年，涌現了大量的二硫過渡金屬超薄納米片。隨著研究深入，硫氧雜化納米片被開發，其在發光二極管、光催化、鋰離子電池、太陽能電池和生物醫藥等方面展現出更優異的性能。

【成果簡介】

近日，南洋理工大學劉政教授、趙彥利教授和張華教授（共同通訊作者）在Angewandte Chemie International Edition上發表題為“Preparation of Ultrathin Two-Dimensional Ti_xTa_1-xS_yO_z Nanosheets as Highly Efficient Photothermal Agents”的文章。該文章介紹了在液相中制備超薄2D金屬硫氧雜化納米片的方法。該方法簡易、高效，所得材料光熱性能好。納米片在近紅外區域表現出很強的吸光度，在808nm處具有54.1Lg^-1 cm^-1的消光系數，光熱轉換效率高達39.2％。通過LA-PEG（硫辛酸-共軛聚乙二醇）修飾后的納米片的穩定性更好，生物毒性降低，有望應用于腫瘤的光熱治療。

【圖文導讀】

圖1：制備方法視圖與制備的Ti_xTa_1-xS₂層狀晶體表征

（a）通過層狀Ti_xTa_1-xS₂晶體簡易制備Ti_xTa_1-xS_yO_z超薄納米片的方法；

（b）Ti_0.71Ta_0.29S₂的掃描電鏡圖（SEM）；

（c）Ti_0.71Ta_0.29S₂的能譜（EDS）及其元素分布；

（d）Ti_0.71Ta_0.29S₂的XRD衍射譜（黑）與參考圖譜TaS₂（紅色）與TiS₂（藍色）。

圖2：制備硫氧雜化納米片的形貌、組成表征

（a）Ti_0.71 Ta_0.29S_yO_z納米片的掃描電鏡（SEM）圖；

（b）Ti_0.71 Ta_0.29S_yO_z納米片原子力顯微鏡（AFM）的厚度表征圖；

（c）通過AFM測量的Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片的厚度分布直方圖；

（d）Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片的低倍率透射電鏡（TEM）圖；

（e）高分辨透射電鏡圖（HRTEM）；

（f）Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片能譜（EDS），銅的信號來源于銅網；

（g）Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片的掃描投射電子顯微鏡（STEM）與對應能譜元素。

圖3：制備硫氧雜化納米片的光熱性能表征與細胞毒性測試

（a）10ppm濃度下，不同Ti與Ta比例的Ti_xTa_1-xS_yO_z的UV/Vis-NIR吸收光譜（x=0.71, 0.49, 0.30）；

（b）LA-PEG修飾的不同濃度的Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片光熱加熱純水曲線（[Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z] = 0, 5, 20, 50 ppm; λ = 808 nm）；

（c）LA-PEG修飾的Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片的Skmel-28與HeLa細胞毒性實驗；

（d）Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片的Skmel-28與HeLa細胞毒性實驗。

【小結】

文章報道了一種新的超薄2D金屬硫氧雜化納米片的制備方法。與傳統方法相比，該方法簡易、可控且更容易成功。Ti_0.71Ta_0.29S_yO_z納米片在NIR區域顯示強吸收，消光系數大，高達54.1 Lg^-1 cm^-1。LA-PEG修飾的納米片，最大吸收在808nm處，是癌癥光熱治療的較好波段。 這種超薄2D雜化納米片還能應用于生物學其他方向，例如光聲成像、X射線計算機斷層掃描和藥物傳遞。

文獻鏈接：Preparation of Ultrathin Two-Dimensional Ti_xTa_1?xS_yO_z Nanosheets as Highly Efficient Photothermal Agents. (Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI: 10.1002/anie.201703597)

本文由材料人編輯部龐杰編譯，周夢青審核，點我加入材料人編輯部。

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