北大与中科院物化所:连续“降雪”合成石墨烯具有出色的热疗效果

碳艺

2020-05-25 17:00
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本文要点:

通过“脉冲蚀刻”技术辅助微波诱导的“降雪”过程合成高质量和高纯度的石墨烯粉末,具有出色的热疗效果

成果简介

寻找石墨烯的最佳应用以及以高质量和高纯度连续不断地制备可扩展的石墨烯仍然是两个主要挑战。本文,北京大学与中国科学院理化技术研究所合作开发一种“脉冲蚀刻”微波诱导的“降雪”(PEMIS)工艺,用于直接在气相中连续且可扩展的制备高质量和高纯度的石墨烯,具有出色的热疗效果所获得的石墨烯具有小尺寸(约180 nm),高质量,低氧含量和高纯度的特点,并具有约10.46%的高气固转化效率。考虑到这种高纯度和小尺寸生物相容性石墨烯的内在特性,尤其是低频微波吸收特性以及良好的热转化能力,首次展示了基于石墨烯的联合治疗系统用于微波热疗(MTT),其肿瘤消融率高达≈86.7%。这与当前MTT敏化材料所使用的有限空间中的离子振动原理不同。不仅限于此应用,这种基于PEMIS的高质量石墨烯将允许搜索其他合适的石墨烯应用。

图文导读

图1、PEMIS的示意图和PEMG的基本特征

图2、高质量PEMG的表征和分析

图3、“脉冲蚀刻”技术对PEMG的影响

图4、 基于PEMG的增强型MTT的性能

小结

在这项工作中,我们提出了一种PEMIS工艺,用于连续,可扩展的制备高质量和高纯度的石墨烯,该工艺具有出色的热疗效果。凭借小尺寸(约180 nm)生物相容性石墨烯的内在特性,尤其是低频微波吸收性能以及良好的热转化能力,证明基于石墨烯的联合治疗系统,具有约86.7%的高肿瘤消融率。此外,非常简单的方式表现出石墨烯在聚合物基质中的均匀分散,并具有显着增强的机械性能,证明了该石墨烯是一种有前途的增强填料。

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