CS-CuS NPs，壳聚糖硫化铜纳米颗粒

CS-CuS NPs，壳聚糖硫化铜纳米颗粒是一种结合了壳聚糖与硫化铜纳米颗粒特性的复合材料，在生物医学、环境监测等领域展现出广阔的应用前景。

一、成分与结构

壳聚糖硫化铜纳米颗粒主要由壳聚糖、硫化铜和超纯水组成。壳聚糖是一种天然阳离子多糖，具有良好的生物相容性和可降解性，常用于修饰纳米颗粒表面以改善其分散性和稳定性。硫化铜（CuS）是一种p型半导体，具有六方或立方晶系结构，带隙宽度约1.2-2.1 eV，在近红外光区有强吸收。

二、核心性质

1. 光热效应
   在近红外光（如808 nm）照射下，壳聚糖硫化铜纳米颗粒可通过表面等离子体共振将光能转化为热能，光热转换效率高达34.2%-80%，可用于肿瘤光热治疗。

2. 分散性与稳定性
   壳聚糖修饰显著提高了硫化铜纳米颗粒在溶液中的分散性，防止团聚，同时赋予其表面正电位，增强与其他物质的相互作用。

3. 生物相容性
   壳聚糖的引入降低了硫化铜的细胞毒性，使其在生物医学应用中更安全环保。

4. 高比表面积
   纳米级尺寸带来高比表面积，有利于负载药物或作为催化剂。

三、制备方法

1. 化学沉淀法
   将铜盐（如氯化铜）与硫化物（如硫化钠）溶液混合，加入壳聚糖溶液调节pH值，通过搅拌、水热反应等步骤使壳聚糖与硫化铜结合，形成纳米复合物。离心分离、洗涤后得到纯净颗粒。

2. 水热/溶剂热法
   通过控制反应条件（温度、时间、pH）制备不同粒径和形貌的硫化铜纳米颗粒，再与壳聚糖结合。

3. 模板法
   以聚苯乙烯微球等为模板，制备中空介孔硫化铜纳米颗粒，再与壳聚糖复合，形成具有大比表面积和孔道结构的材料。

4. 物理吸附与化学键合

• 物理吸附：利用静电作用或氢键将壳聚糖吸附于硫化铜表面。

• 化学键合：通过交联剂（如戊二醛）使壳聚糖分子与硫化铜表面结合。

四、应用领域

1. 生物医学

• 光热治疗：近红外光照射下产生局部高温，杀灭肿瘤细胞，具有微创、精准、副作用小的优势。

• 药物递送：作为载体负载化疗药物或基因物质，实现靶向递送与联合治疗。

• 生物传感：结合壳聚糖的生物相容性与硫化铜的光学性质，构建高灵敏度生物传感器，如检测SARS-CoV-2刺突糖蛋白。

• 成像示踪：兼具光声成像和光热成像功能，用于医学影像诊断。

2. 环境监测

• 农药检测：基于硫化铜的光电性质，开发无酶电化学传感器，实现对氧磷乙酯等有机磷农药的高灵敏度检测。例如，硫化铜/多壁碳纳米管-壳聚糖复合材料修饰的丝网印刷碳电极，检测限达0.0018 mM。

• 催化剂：参与氧化还原反应，降解染料等污染物。

CS-CuS NPs，壳聚糖硫化铜纳米颗粒

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