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CN114949214B - 一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法 Download PDF

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CN114949214B CN202210592720.6A CN202210592720A CN114949214B CN 114949214 B CN114949214 B CN 114949214B CN 202210592720 A CN202210592720 A CN 202210592720A CN 114949214 B CN114949214 B CN 114949214B
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Abstract

本发明公开了一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法，该材料由硫酸钡和其外包覆的近红外光热涂层组成。制备方法包括方法(1)或(2)：(1)将硫酸钡乙醇分散液加入到聚多巴胺溶液中搅拌，离心清洗干燥，即得；(2)向硫酸钡乙醇分散液中，加入氯化铁和吡咯溶液，再加入盐酸搅拌，离心清洗干燥，即得。该材料可用于制备光热转换材料。本发明制备简单，材料廉价易得，光热产品可批量制备，适用性广，此外，材料在红外激光下能产生明显的光声信号，具有X‑ray显影和光声造影双重显影功能，生物相容性好，具有无毒无害的优势，结合其稳定可循环的光热能力，是具备诊疗一体的有效纳米平台，可应用于光热杀菌、光热治疗、光热显影等生物医药领域。

Description

一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及光热转换材料和生物医用领域，具体涉及一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法和应用。
背景技术
光热效应是光热剂在光照射下将光能转化为热能的现象，具备光热效应的材料被称为光热剂或光热转换材料。光热转换材料得益于能够充分利用光能进行热转换的优势，已经在生物领域、海水淡化、高效能源的应用和光驱动机器的开发等许多研究领域备受关注。与此同时，由于光热效应相关技术具有无触点和精确控制特性，能够很好地符合现代医学治疗对新型诊断和治疗方法的探索目标，引起了人们越来越多的兴趣。光热转换材料可以直接作为光热治疗剂用于治疗疾病，如通过近红外激光照射后对癌细胞的消融、作为载药和光控释放的载体和光热杀菌等。因此，能够开发具有多功能应用的光热转换材料具有很强的研究价值和应用意义。
在生物应用中，相比于易被黑色素和血红蛋白吸收的可见光，或是能被水强吸收的中远红外光，近红外光能在皮肤和组织表现出最小的光吸收和最小的损伤，平衡了生物组织的穿透深度和侵入性，有着不可替代的优势，因此吸附700-1100nm之间的近红外光是光热转换材料应用于生物医学领域的关键。另一方面，生物医用领域的应用中对光热转换材料有严格的要求，如近红外吸收性强、光热转换效率高、生物相容性好、水溶性或分散性高、对健康组织毒性低等。近年来，将疾病诊断和治疗等多种功能结合起来的多功能光热剂成为光热效应在生物领域应用的趋势。在过去的十多年里，各种光热转换材料包括有机化合物、无机材料、碳材料和聚合物等都被备受瞩目。其中金属化合物是应用最广泛的，包括各种金属纳米材料，如金、银纳米颗粒和钯纳米薄片，还有一些金属氧化物纳米材料如氧化铁纳米颗粒、氧化钨纳米晶体和黑磷量子点等。生物有机光热剂，如聚多巴胺(PDA)、聚噻吩(PT)、聚苯胺(PAn)、聚吡咯(PPy)等聚合物光热材料及其衍生物具有分子水平结构设计、近红外吸收强、光热转换效率高、生物相容性好等特点，是一类新型光热材料。基于其灵活的分子设计、良好的生物相容性和潜在的生物降解性，与无机纳米材料相比具有更大的优势。
本发明开发了一种具有光热转换表层的硫酸钡。利用硫酸钡对人体无毒无害，可排泄等优点，通过对其包覆有机光热涂层实现了多功能复合纳米粒子的开发。该方法获得的具有光热转换表层的硫酸钡保留了硫酸钡原有的优良X-Ray造影功能，改善了硫酸钡的团聚情况，同时光热聚合物涂层进一步提升了硫酸钡的生物相容性，硫酸钡与光热涂层结合后能在红外激光下能产生明显的光声信号，可用于X-ray显影和光声造影双重显影，并且具备良好的、稳定的、可循环的光热转换性能，可应用于光热治疗、光热抗菌、显影等多个生物医用领域，成本低，易于实现，有利于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有光热转换表层的硫酸钡材料及其制备方法，所述的具有光热效应的硫酸钡材料可通过控制具有光热效应的聚合物涂层的种类、浓度以及复合时间去调控硫酸钡光热转换涂层的厚度及光热性能。
一种具有光热转换表层的硫酸钡材料，由硫酸钡与具有光热效应的聚合物涂层组成，所述的硫酸钡被10-20nm厚的所述聚合物涂层包覆，所述的硫酸钡及所述聚合物涂层具有稳定的复合结构和良好的生物相容性。
所述的具有光热效应的聚合物涂层为聚多巴胺或聚吡咯中的一种或多种。
所述的硫酸钡为直径在500nm-5μm的颗粒。
其制备方法，包括如下方法(1)或(2)的步骤：
方法(1)将硫酸钡乙醇分散液加入到聚多巴胺溶液(PDA)中，滴入Tris-HCl缓冲液滴定至pH为8.5后，搅拌一定时间，离心清洗干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料；
方法(2)向硫酸钡乙醇分散液中，加入等体积的氯化铁和吡咯溶液，再加入少量浓盐酸，搅拌一定时间后，离心清洗干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料。
上述的制备方法(1)或(2)中硫酸钡乙醇分散液浓度为10-300mg/mL。
上述的制备方法(1)或(2)中离心转速为5000-12000r/min，时间为20min-1h，去离子水清洗重复至少三次，37℃烘箱干燥过夜。
上述的制备方法(1)中PDA浓度为2-30mg/mL,Tris-HCl缓冲液浓度为1-10mol/mL，搅拌时间为0.5h-24h。
上述的制备方法(2)中氯化铁和吡咯溶液的浓度分别为20mg/mL-300mg/mL和9mg/mL-100mg/mL,加入与吡咯溶液体积比为5:3-1:2的浓盐酸,搅拌时间为0.5h-24h。
本发明的具有光热转换表层的硫酸钡及其制备方法具有如下特点：
1)采用乙醇超声润洗的硫酸钡作为内源无机材料，能改善硫酸钡团聚严重情况，增大比表面积，有利于与聚合物涂层复合。
2)所获取的聚合物涂层具有优异的聚合和粘附特性，与硫酸钡能够有效复合且结合稳定，最终获取的具有光热转换表层的硫酸钡具有长时间稳定的光热特性。
3)本发明的具有光热转换表层的硫酸钡不仅利用了硫酸钡对人体无毒无害，可排泄等优点，而且通过对其包覆有机光热涂层实现了多功能复合纳米粒子的开发。最终获得的具有光热转换表层的硫酸钡保留了硫酸钡原有的优良X-Ray造影功能，进一步提升了硫酸钡的生物相容性，同时具备良好的光热转换性能。成本低，易于实现，有利于推广应用。
本发明进一步提供了所述具有光热转换表层的硫酸钡在制备光热转换材料和生物医用领域中的应用。
上述的应用中，所述的制备光热转换材料包括光热纳米颗粒和/或光热纳米薄膜；具体可为应用于近红外传感器和光控可降解塑料的制备。
上述的应用中，所述的生物医用包括光热治疗肿瘤、光热杀菌和/或载药光控释药。
附图说明
图1为本发明中具有光热表层的硫酸钡结构示意图和扫描电镜图。(BPA是指采用方法(1)得到的材料，BPy是指采用方法(2)得到的材料)。
图2是本发明实施例6和实施例14制备的具有光热转换表层的硫酸钡的拉曼图。
图3是本发明实施例6和实施例14制备的具有光热转换表层的硫酸钡在808nm近红外激光照射下实时红外加热/冷却曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心20min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡可在扫描电镜下观察到分散均匀的形貌，在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现5.1-6.5℃温升。
实施例2
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL去离子水中，配制成20mg/mL硫酸钡分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心20min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现3.4-4.8℃温升。
实施例3
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌2h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心30min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡。获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现6.5-8.5℃温升。
实施例4
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌4h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心30min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现6.1-9.4℃温升。
实施例5
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌8h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以6000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡。获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现6.5-10.7℃温升。
实施例6
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌12h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以6000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，本例制得的具有光热转换表层的硫酸钡的示意图如图1所示，图2的拉曼图，证明具有光热转换表层的硫酸钡中有多巴胺存在，图3实时红外加热曲线显示具有光热转换表层的硫酸钡在光照后有明显的温度提升，在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光光照20min后，能升温9-12℃左右，即具有光热转换表层的硫酸钡具有光热效应。在停止光照20min后，具有光热转换表层的硫酸钡冷却至室温，多次循环加热冷却曲线具有一致性，表明具有光热转换表层的硫酸钡的光热效应具有较强的稳定性。
实施例7
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以6000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现6.2-8.7℃温升。
实施例8
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌8h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以6000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现4.2-5.7℃温升。
实施例9
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将100mg盐酸多巴胺溶于50mL去离子水中，配制成2mg/mL多巴胺溶液备用；
(3).将经上述制备的硫酸钡乙醇分散液和多巴胺溶液磁力搅拌混合均匀，同时滴入1mol/L的Tris-HCl缓冲液至混合溶液pH为8.5。
(4).将上述混合均匀的溶液持续搅拌12h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心40min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现8.9-11.3℃温升。
实施例10
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的比例在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心70min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡可在扫描电镜下观察到分散均匀的形貌，在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现10.6-13.1℃温升。
实施例11
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL去离子水中，配制成20mg/mL硫酸钡分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的比例在搅拌的同时加入至硫酸钡分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心70min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现6.5-8.9℃温升。
实施例12
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌2h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心90min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡。光热转换表层的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后能实现11.1-14.4℃温升。
实施例13
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌4h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心120min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现16.3-18.5℃温升。
实施例14
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌8h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心120min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡。本例制得的具有光热转换表层的硫酸钡的示意图如图1所示，图2的拉曼图，证明具有光热转换表层的硫酸钡中有聚吡咯存在，图3实时红外加热曲线显示具有光热转换表层的硫酸钡在光照后有明显的温度提升，所获硫酸钡在浓度为200μg/mL时在808nm近红外激光照射20min后，能升温23.4-26.8℃左右，即具有光热转换表层的硫酸钡具有光热效应。在停止光照20min后，具有光热转换表层的硫酸钡冷却至室温，多次循环加热冷却曲线具有一致性，表明具有光热转换表层的硫酸钡的光热效应具有较强的稳定性。
实施例15
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于120mL乙醇中，配制成20mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌12h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心40min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现26.1-29.5℃温升。
实施例16
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌1h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以5000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现8.2-10.1℃温升。
实施例17
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌8h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以8000r/min的速度离心60min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现16.8-19.5℃温升。
实施例18
(1).将2.4g硫酸钡搅拌均匀超声分散于80mL乙醇中，配制成30mg/mL硫酸钡乙醇分散液备用；
(2).将2.4g六水合氯化铁溶于100mL去离子水中，配制成24mg/mL氯化铁溶液备用；
(3).将280μL吡咯单体溶液溶于100mL水配制成2.7mg/mL吡咯溶液备用。
(4).将上述制备好的氯化铁溶液和吡咯溶液以1：1的体积比在搅拌的同时加入至硫酸钡乙醇分散液中各30mL，并加入40μL浓盐酸溶液持续搅拌12h。
(5).将经上述搅拌后的混合溶液以12000r/min的速度离心30min，倒掉上清液，并用去离子水清洗沉淀，重复2-3次；
(6).将清洗后的沉淀物置于37℃烘箱中干燥过夜，获得具有光热转换表层的硫酸钡，获得的硫酸钡在浓度为200μg/mL时用808nm近红外激光照射20min后，能实现20.9-24.6℃温升。

Claims (9)

1.一种具有光热转换表层的硫酸钡材料，其特征在于，该材料由硫酸钡与具有光热效应的聚合物涂层组成，所述硫酸钡被10-20nm厚的所述聚合物涂层包覆；所述的具有光热效应的聚合物涂层为聚多巴胺或聚吡咯中的一种或多种；所述材料的制备方法包括如下方法(1)或(2)的步骤：
方法(1)将硫酸钡乙醇分散液加入到聚多巴胺溶液(PDA)中，滴入Tris-HCl缓冲液滴定至pH为8.5后，搅拌、离心、清洗、干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料；
方法(2)向硫酸钡乙醇分散液中，加入等体积的氯化铁和吡咯溶液，再加入浓盐酸，搅拌、离心、清洗、干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料；
所述硫酸钡乙醇分散液是将硫酸钡于乙醇中搅拌均匀超声分散得到。
2.根据权利要求1所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料，其特征在于，所述的硫酸钡为直径在500nm-5μm的颗粒。
3.制备如权利要求1或2所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料的方法，其特征在于，包括如下方法(1)或(2)的步骤：
方法(1)将硫酸钡乙醇分散液加入到聚多巴胺溶液(PDA)中，滴入Tris-HCl缓冲液滴定至pH为8.5后，搅拌、离心、清洗、干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料；
方法(2)向硫酸钡乙醇分散液中，加入等体积的氯化铁和吡咯溶液，再加入浓盐酸，搅拌、离心、清洗、干燥，即得所述具有光热转换表层的硫酸钡材料。
4.根据权利要求3所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料的制备方法，其特征在于，所述的方法（1）或（2）中硫酸钡乙醇分散液浓度为10mg/mL-300mg/mL。
5.根据权利要求3所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料的制备方法，其特征在于，所述的方法（1）或（2）中离心转速为5000-12000r/min,时间为20min-1h，去离子水清洗重复至少三次，37℃烘箱干燥过夜。
6.根据权利要求3所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料的制备方法，其特征在于，所述的方法（1）中PDA浓度为2-30mg/mL, Tris-HCl缓冲液浓度为1-10mol/mL，搅拌时间为0.5h-24h。
7.根据权利要求3所述的具有光热转换表层的硫酸钡材料的制备方法，其特征在于，所述的方法（2）中氯化铁和吡咯溶液的浓度分别为20mg/mL-300mg/mL和9mg/mL-100mg/mL,加入与吡咯溶液体积比为5:3-1:2的浓盐酸,搅拌时间为0.5h-24h。
8.权利要求1或2所述具有光热转换表层的硫酸钡材料在制备光热转换材料中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的光热转换材料包括光热纳米颗粒、光热薄膜。
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