CN114229897B

CN114229897B - 一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用

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Publication number: CN114229897B
Application number: CN202111074573.5A
Authority: CN
Inventors: 江俊; 王育才; 朱青; 蒋为
Original assignee: University of Science and Technology of China USTC
Current assignee: University of Science and Technology of China USTC
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2041-09-14
Also published as: CN114229897A

Abstract

本发明提供了一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO₃粉末；C)将所述WO₃粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li‑WO₃。本申请在金属相氧化钨的制备过程中，通过将锂离子引入WO₃晶格中，造成材料内部自由电子浓度上升，最终诱发绝缘相至金属相的相转变过程，使得锂化后的Li‑WO₃能带间隙消失，从而能够提升材料对红外光的响应范围，改善材料的近红外光热性能。

Description

一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用

技术领域

本发明涉及光热转换材料的制备技术与生物癌症的光热治疗应用领域，尤其涉及一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用。

背景技术

纳米生物技术的迅速发展产生了许多治疗策略来对抗癌症的病理异常，结合先进的制造工艺和工程方法，各种基于纳米医学的治疗平台，取得了一定的治疗效果。例如，纳米医疗技术的迅速发展为肿瘤治疗提供了多种多样的新颖诊疗手段，其中利用体外无创且具有能量触发特征的技术(例如超声波、X射线、交变磁场以及红外光)，进行有效的肿瘤清除被认为是最有前途的癌症治疗策略之一，因为它们具有很高的肿瘤特异性、可控性和非常理想的治疗效果，可以减轻对正常器官/组织的损伤。

红外光(Near-infrared light，NIR)是最受欢迎的外界物理触发机制之一，这是由于其具有无创性、高深度组织穿透性等特点。近红外(NIR)光已被证明能够有效抗癌，已被广泛用于光疗法，如光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)。尽管传统第一生物近红外窗口(NIR-I，760nm～1000nm)提高了光的穿透深度，但是对于光疗来说，还不是最为有效的光诱导肿瘤治疗。近年来，第二生物近红外窗口(NIR-Ⅱ，1000nm～1350nm)，逐渐成为光疗研究的热点生物窗，因为这个区间内的光波长，在生物组织内的射程穿透距离更远，可以实现更大的穿透深度，可以更好地触及深处组织点的肿瘤组织。正如美国国家安全使用激光器标准推荐(编号ANSI Z136.1-2007)：在NIR-Ⅰ区间内中正常生理组织相应的光照最大允许暴露量(maximum permissible exposure，MPE)值为0.33W/cm²，而这一数值在NIR-II窗口中被允许增加到1.0W/cm²。因此，作为光热材料非常需要实现在NIR-Ⅱ区间内高效的光热转换能力，用以提高对深部组织埋藏肿瘤的光热治疗能力，促进红外光疗技术更好的实用化。

纳米医学技术的持续发展有赖于材料化学的进步，制备各种定义明确的纳米材料，包括具有理想原子排列结构、组成、形态、物理化学性质和生物效应，材料化学和肿瘤学的有效结合将推动具有多种功能的纳米医学高速发展。目前可用于纳米医学的材料平台主要分为三个典型类别：有机、无机和有机-无机杂化纳米系统。传统的有机和有机-无机杂化纳米系统具有很高的生物相容性，但是其热稳定性和化学稳定性都较差，阻碍了它们在生物医学领域的进一步发展。相比之下，无机纳米治疗平台，具有易于表面功能化、结构可调、稳定性好，以及良好的生物相容性，较高的生理稳定性且具有独特的鲁棒性，在未来的临床应用中显示出巨大的潜力。更重要的是，无机纳米系统独特的物理化学性质可以赋予它们优良的肿瘤治疗性能。例如，无机纳米材料的高光热转换能力可用于高效光热疗法；它们独特的能带结构可能有助于产生光动力学活性氧物种(reactive oxygen species，ROS)，以破坏癌细胞的细胞膜，DNA和线粒体等；高原子序数的过渡金属原子具有很强的抗X射线衰减能力，可以实现计算机断层扫描(CT)成像；顺磁性过渡金属成分可用于磁共振成像(NMR)。随着现代纳米诊断和治疗技术的进展，使得单个纳米结构可以包含多种上述成像模式的能力，使得这些多功能纳米材料能够在癌症的成像、同步检测和诊断中提供重要科学依据，以及辅助个性化治疗方案的实施。

近年来纳米药物的研究进展促进了具有内在抗癌活性的纳米材料的迅速发展。然而，如何在不对周围正常组织产生毒性的前提下，制备在对肿瘤微环境具有高效靶向性的纳米药物仍然是一个巨大的挑战。纳米材料在体内的累积可能会导致生理毒性的风险这一问题，使得纳米材料在进一步的生物医学临床应用中的应用可能会受到限制。因此，开发可以被快速从体内清除的纳米材料，对21世纪生物医学发展具有重要价值。基于这一考虑，设想在病理和生理条件之间生物降解介导的纳米结构调控，有望实现肿瘤靶向选择性治疗，以区别于周围正常组织的损伤。如果某种纳米材料在正常生理环境(pH值7.4)中能够快速生物降解，其代谢产物可以通过肾脏或者肝脏排出体外，而在肿瘤环境(pH值约5)中能够抵抗分解从而实现快速富集，这样就实现了pH响应性的生物降解作用，再通过外部能量触发材料靶向损伤肿瘤病灶处，而对正常组织不会造成损伤。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种金属相氧化钨的制备方法，本申请制备的金属相氧化钨可增强对红外光的吸收范围和强度，同时降低非辐射能量损失，最终实现第二生物红外光窗口下的高效光热转换。

有鉴于此，本申请提供了一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：

A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；

B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO₃粉末；

C)将所述WO₃粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li-WO₃；所述金属粉末选自锌粉、铜粉、镁粉或铝粉。

优选的，步骤A)具体为：

A1)将聚乙烯亚胺和水混合，再加入盐酸水溶液，搅拌，得到混合溶液；

A2)在所述混合溶液中加入钨源溶液，搅拌；再将得到的混合溶液转移至水热釜中，加热至150～200℃保温12～24h反应。

优选的，A1)步骤中，所述混合溶液中聚乙烯亚胺的浓度为0.01～0.05g/mL；所述混合溶液中，盐酸的浓度为1～5M；步骤A2)中，所述混合溶液中钨源的浓度为0.1～0.5M。

优选的，步骤B)中，所述烘干的温度为50～100℃，所述煅烧的氛围为空气或纯氧气；所述煅烧的温度为400～800℃，时间为2～5h。

优选的，所述金属粉末与WO₃粉末的质量比为(0.5～1)：1。

优选的，所述钨源选自钨酸钠，所述锂盐选自氯化锂、硫酸锂或高氯酸锂。

优选的，步骤A)中，所述反应之后还包括：

将反应后的液体进行离心，再进行洗涤；

所述离心的转速不低于10000转/min。

本申请还提供了所述的制备方法制备得到的金属相氧化钨在制备抗癌药物中的应用。

优选的，所述应用的条件为第二生物红外光窗口1064nm激光功率为1W/cm²。

本申请提供了一种金属相氧化钨的制备方法，其通过在WO₃晶格的孔道内引入Li离子，诱发绝缘至金属相变过程，使得材料的能带间隙变成零，从而增强金属相氧化钨对红外光的吸收范围和强度，同时降低非辐射能量损失，最终实现高效的第二生物红外光窗口下的高效光热转换。同时发现，在生理环境下(pH值7.4)，本发明中的金属相氧化钨可以自发降解；而在酸性肿瘤微环境中(pH值5)，不会发生降解，因此本发明中的金属相氧化钨具有优越的生物安全性，不会对正常生理组织造成毒害作用。

附图说明

图1为实施例1所制备的黄色WO₃(a图)和蓝黑色Li-WO₃的样品(b图)实物照片；

图2为实施例1所制备的黄色WO₃(a图)和蓝黑色Li-WO₃的样品(b图)的SEM扫描电镜形貌照片；

图3为实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的样品的XRD图谱；

图4为实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的吸光谱；

图5为实施例1所制备的黄色WO₃(a，b图)和蓝黑色Li-WO₃(c，d图)的DOS能带结构理论计算图；

图6为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品在不同水溶液浓度下，在1064nm近红外光，功率为1W/cm²的照射条件下，溶液温度随着时间变化的曲线图；

图7为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品不同浓度条件下，在1064nm第二生物窗口红外光照射后的温度随时间的变化以及光热成像图；

图8为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品对小鼠4T1乳腺癌细胞的毒性曲线图(细胞存活率测试)；

图9为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品在不同pH值的缓冲溶液中的降解曲线图；

图10为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品不同浓度给药条件下，配合1064nm的NIR-Ⅱ光热治疗，小鼠乳腺癌4T1细胞的存活率柱形图；

图11为用不同配方孵育小鼠乳腺癌4T1细胞后(本发明所制备的蓝黑色Li-WO₃给药剂量为200μg/mL)，细胞进行钙黄绿素AM/PI染色后的照片。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

申请人经过研究可以合理地推测具有金属相能级结构的金属氧化物材料有助于实现NIR-II红外光驱动的高效癌症热疗：1)由于其零带隙而导致的宽红外光吸收能力；2)高自由电子浓度触发局域表面等离激元效应以吸收红外光；3)激发态电子通过连续和密集的能级快速弛豫，从而实现高效的光热转换；4)非辐射跃迁过程中的能量损失低，确保高光热转换效率；5)金属相材料是热和自由电荷的良导体，光生热和电子可以迅速转移到周围介质并参与随后的氧化还原反应实现高效的光疗效果。值得注意的是，最常见的金属相化合物仅仅存在于金属的碳化物、氮化物和磷化物中，只有部分具有magnéli相的非整比金属氧化物表现出金属能带结构。因此，设计和制造具有可降解的金属氧化物光热材料，以及其用于NIR-II驱动的光热癌症治疗是一项艰巨的挑战。

WO₃是一种典型的金属氧化物半导体材料，具有多种化学功能和优良的生物兼容性，已在催化、储能、电致变色器件和传感器等领域得到广泛应用。然而，纯WO₃作为半导体，能带间隙为2.6～3.0eV，对应的最大光吸收边只有400～500nm，远远达不到红外区的边缘(760nm)，更不能吸收利用NIR-Ⅱ区间内的红外光能。在本申请中，提出了一种使用新型锂化处理的新途径，可以诱导WO₃实现从绝缘相至金属相的转变，有效地将WO₃的光吸收扩展到NIR-II生物窗口，促进这一窗口下的光热癌症治疗。这是因为锂原子很小，排在元素周期表第三位，很容易进入晶格的层间或孔隙，锂化材料在生物医学中的应用长期以来一直被忽视。不同于以往的掺杂方法导致中间能级或金属氧化物带隙变窄，锂化处理带来大量自由电子，导致从WO₃发生了从绝缘相到金属相的相变过程从而形成零带隙。以这种方式获得的WO₃具有高NIR-II光吸收和高光热转换效率，可作为深组织掩埋肿瘤的光热治疗提供理想的治疗平台。

基于上述探索，本申请针对现有的氧化钨类近红外转换材料在制备与光热抗癌应用时存在的实际技术问题，本申请提供了一种可以增强氧化钨在第二生物近红外窗口中光热转换能力的锂化处理方法，具体的，本发明实施例公开了一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：

A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行溶剂热反应，得到沉淀；

B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO₃粉末；

在制备金属相氧化钨的过程中，所述聚乙烯亚胺、钨源和水进行溶剂热反应，得到含钨前驱体；此过程具体为：

A2)在所述混合溶液中加入钨源溶液，搅拌；再将得到的混合溶液转移至水热釜中，加热至150～200℃保温12～24h。

在上述过程中，在步骤A1)中，所述混合溶液中聚乙烯亚胺的浓度为0.01～0.05g/L，具体的，其浓度0.01g/L～0.05g/L；所述聚乙烯亚胺的数均分子量为10000～70000，所述聚乙烯亚胺用于控制晶体在生长过程中的尺寸，因为细胞的尺寸为微米级别，因此无机纳米颗粒的尺寸不能太大，否则无法进入细胞内形成作用。所述盐酸的浓度为1～5M，更具体地，所述盐酸的浓度为1～2M。在步骤A2)中，所述混合溶液中钨源的浓度为0.1～0.5M，更具体地，所述钨源的浓度为0.1～0.2M。在本申请中，所述钨源具体选自钨酸钠。所述反应的温度为150～200℃，时间为12～24h，更具体地，所述反应的温度为160～180℃，时间为12～20h。

上述步骤是溶剂热反应过程，反应后的沉淀和溶液以10000～15000rpm的速度离心3～5min，并采用乙醇和去离子水分别洗涤2～5次，离心后烘干后再煅烧，得到氧化钨粉末。在上述过程中，所述烘干的温度为50～100℃，所述煅烧的氛围为空气或纯氧气；所述煅烧的温度为400～800℃，时间为2～5h；更具体地，所述烘干的温度为60～80℃，所述煅烧的温度为400～550℃，时间为3～5h。在煅烧的过程中提高氧化钨的结晶度，以利于后期锂离子的迁入；结晶的氧化钨晶体结构中有一维孔道结构，有利于锂离子的迁入迁出，而结晶度低或无定形的结构，不利于离子的迁入。

本申请然后将上述得到的WO₃粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li-WO₃；所述金属粉末选自锌粉、铜粉、镁粉或铝粉。在上述过程中，所述WO₃粉末与金属粉末的质量比为1：(0.5～1)；更具体地，所述WO₃粉末与金属粉末的质量比为1：(0.6～0.8)。所述金属粉末以锌粉为例，所述金属Zn的功函数小，金属氧化物WO₃的功函数大，电子会从Zn流向金属氧化物，同时过多的负电荷会将溶液中的Li⁺离子拉入WO₃的一维孔道内，因此造成氧化钨中自由电子的浓度会极大地提升，同时，大量的自由电子占据钨原子的d轨道，在WO₃原先的半导体能带间隙中产生杂质能级，并且随着杂质能级的越来越多，最终填满整个半导体带隙，形成连续的金属相能级结构；由于连续能级结构之间的电子跃迁需要的能量很小，因此本发明中的材料，可以有效吸收利用各种能量比较低的红外光子，特别是第二生物红外窗口，并将光热转化为热能。所述锂盐溶液的浓度为1～5M，更具体的，所述锂盐溶液的浓度为1～2M；所述锂盐选自氯化锂、硫酸锂或高氯酸锂，在本申请中，所述锂盐选自氯化锂。所述反应的时间为6～10h。经过上述过程，锂离子嵌入了氧化钨的一维孔道中，进而提高氧化钨对红外光的响应范围。

鉴于金属相氧化钨的上述特点，本申请还提供了金属相氧化钨在制备抗癌药物中的应用。所述应用的条件为第二生物红外光窗口1064nm激光功率为1W/cm²。

本申请主要采用湿法化学，以WO₃和金属粉末在锂盐的水溶液中，在室温室压条件下反应，得到具有第二生物近红外窗口光学活性的蓝黑色Li-WO₃光热材料；具体原理是通过将锂离子引入WO₃晶格中，造成材料内部自由电子浓度上升，最终诱发绝缘相至金属相的相转变过程，使得锂化后的Li-WO₃能带间隙消失，从而能够提升材料对红外光的响应范围，改善材料的近红外光热性能。本发明制备工艺成熟，对环境友好，可批量生产，具有生理兼容性，同时在进入细胞后，可以在正常生理环境中被代谢降解排出体外。在第二生物红外光窗口内材料的光热转换效率为51.3％。

当本发明中的金属相WO₃作为药物，通过静脉注射进入荷瘤小鼠体内后，随着血液循环，经过各种器官和组织时，正常的组织pH环境是微碱性，约为7.4。而当经过肿瘤病灶处部位时，pH是酸性的，在5～6左右。同时本发明中的金属相WO₃材料，具有pH选择性降解性能，它在酸性条件下是稳定存在的，而在碱性条件下是不稳定的会自发降解。因此，本发明材料经过酸性肿瘤病灶处，就会发生自动富集作用，相当于靶向给药的过程。当外界的第二窗口近红外光照射时，富集了的金属相WO₃材料就会将红外光能有效地转换成热能，破坏癌细胞的正常代谢(因为各种生化反应环境，都需要一定的温度范围才可以，像酶，蛋白质，DNA等在高温下都会变性坏死)，最终对癌细胞形成有效地杀伤作用。

以小白鼠乳腺癌4T1细胞为模型，以本发明中的Li-WO₃为近红外光热剂，在第二生物红外光窗口1064nm激光辐照功率为1W/cm²的条件下，癌细胞的有效杀伤率最高为87.6％，证实了本发明中金属相氧化钨在肿瘤的近红外光热治疗方面具有光明的临床应用前景。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的金属相氧化钨的制备及其应用进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

称取0.3g的聚乙烯亚胺(分子量10000)，溶解于15mL去离子水中，然后加入15mL浓度为3M的盐酸水溶液，然后搅拌处理30分钟，然后，对上述溶液加入30mL浓度为0.3M的Na₂WO₄溶液，继续搅拌半小时；最后，将上述混合溶液转移至一个体积为100mL的水热反应釜中放入高温烘箱，加热至170℃并保温12小时；

待水热反应完成自然降温至室温后，将水热反应釜中的沉淀和溶液转移至离心管中，以11000rpm的速度离心3分钟，并用乙醇和去离子水分别洗涤三次，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到粉末，将烘干后的粉末至于陶瓷坩埚内，在空气中使用马弗炉中煅烧500℃并保温4小时后，得到淡黄色WO₃粉末；

将0.1克淡黄色WO₃粉末与0.1克Zn粉混合研磨均匀，配置浓度为1M的氯化锂LiCl水溶液100mL，然后将上述WO₃与Zn的混合粉末加入LiCl溶液中，使用磁力搅拌器搅拌反应8小时，然后使用去离子水和甲醇分别洗涤3次除去多余的未反应的Li离子，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到蓝黑色Li-WO₃粉末。

图1为实施例1所制备的黄色WO₃(a图)和蓝黑色Li-WO₃的样品(b图)实物照片；由图1可知，在引入锂之后，WO₃样品的颜色从淡黄色变成蓝黑色，样品的近红外光的吸光能力得到极大的提升。

图2为实施例1所制备的黄色WO₃(a图)和蓝黑色Li-WO₃的样品(b图)的SEM扫描电镜形貌照片；由图2可知，在引入锂之后，WO₃样品的形貌外观没有发生变化，引入锂前后样品颗粒的尺寸大小均为100nm～200nm左右。

图3为实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的样品的XRD图谱；由图3可知，WO₃样品的晶格主体结构在引入锂离子前后没有发生改变，具有高稳定性。

图4为实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的吸光谱；由图4可知，蓝黑色Li-WO₃样品在全太阳光谱范围内的吸光能力都得到了极大的提升，对紫外光、可见光和红外光都有很强的吸收能力，尤其是对NIR-Ⅱ区间内的近红外光具有强烈吸收；相对应的黄色WO₃样品只能吸收波长在500nm以下的紫外光和部分可见光。

图5为实施例1所制备的黄色WO₃(a，b图)和蓝黑色Li-WO₃(c，d图)的DOS能带结构理论计算图；由图5可知，在锂化处理后，蓝黑色Li-WO₃能带间隙消失，属于金属相；而黄色WO₃能带中存在一个较大的间隙，是一个典型的半导体特征。

图6为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品在不同水溶液浓度下，在1064nm近红外光，功率为1W/cm²的照射条件下，溶液温度随着时间变化的曲线，最高温差达到15℃，由此可知，本发明中的蓝黑色Li-WO₃样品可以有效捕获NIR-Ⅱ近红外光，并将其转化成热量，有效地提升光热转换效果。

图7为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品不同浓度条件下，在1064nm第二生物窗口红外光照射后的温度随时间的变化以及光热成像图；由图7可知，本发明中的蓝黑色Li-WO₃具有良好的NIR-Ⅱ红外光热成像功能，经计算，材料在1064nm处的光热转换效率为51.3％。

图8为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品对小鼠4T1乳腺癌细胞的毒性(细胞存活率测试)；由图8可知，蓝黑色Li-WO₃样品自身是对生物体无毒性的，给药量即使高达200μg/mL时，细胞的存活率都在80％以上。

图9为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品在不同pH值的缓冲溶液中的降解曲线，由图9可知，本发明的蓝黑色Li-WO₃光热材料在酸性条件下几乎不降解，而在碱性条件下逐渐降解，使得材料在给药后进入生物体内，可以实现肿瘤微酸环境的靶向富集，而不会对正常生理组织造成损害。

图10为实施例1所制备的蓝黑色Li-WO₃样品不同浓度给药条件下，配合1064nm的NIR-Ⅱ光热治疗，小鼠乳腺癌4T1细胞的存活率实验，由图10可知，在本发明蓝黑色Li-WO₃光热剂配合光热治疗，当给药量为200μg/mL时，癌细胞的死亡率高达87.6％。

图11为用不同配方孵育小鼠乳腺癌4T1细胞后(本发明所制备的蓝黑色Li-WO₃给药剂量为200μg/mL)，细胞进行钙黄绿素AM/PI染色后的照片；由图11可知，当只有PBS缓冲液，Li-WO₃光热材料，NIR-Ⅱ这三个因素单独作用时，不能对癌细胞造成杀伤作用，而当光热剂Li-WO₃和NIR-Ⅱ(1064nm，1.0W/cm²，照射5分钟)共同作用时，癌细胞被有效杀伤。

表1 实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的样品的Hall测试结果数据表

样品编号	自由载流子密度(cm<sup>–3</sup>)
		WO<sub>3</sub>	6×10<sup>17</sup>
Li-WO<sub>3</sub>	2×10<sup>21</sup>

由表1可知，在引入锂之后，WO₃样品中自由电子的浓度发生了剧烈变化，引入锂后蓝黑色Li-WO₃的样品中自由电子的浓度为2×10²¹cm^–3，而WO₃仅有6×10¹⁷cm^–3。

表2 实施例1所制备的黄色WO₃和蓝黑色Li-WO₃的样品的室温电导率测试结果数据表

样品编号	电导率(S/m)
		WO<sub>3</sub>	0.007
Li-WO<sub>3</sub>	125

由表2可知，在引入锂之后，WO₃样品中自由电子的浓度发生了剧烈变化导致了材料电导率的剧烈提升，引入锂后蓝黑色Li-WO₃的样品电导率为125S/m，而WO₃样品的电导率为0.007S/m；进一步说明，锂化处理诱导了绝缘-金属相变，使得锂化后蓝黑色Li-WO₃样品的电导行为更接近金属类材料。

实施例2

称取0.35g的聚乙烯亚胺(分子量20000)，溶解于15mL去离子水中，然后加入20mL浓度为2.5M的盐酸水溶液，然后搅拌处理30分钟，然后，对上述溶液加入30mL浓度为0.28M的Na₂WO₄溶液，继续搅拌半小时，最后，将上述混合溶液转移至一个体积为100mL的水热反应釜中放入高温烘箱，加热至160℃并保温15小时；

待水热反应完成自然降温至室温后，将水热反应釜中的沉淀和溶液转移至离心管中，以10000rpm的速度离心5分钟，并用乙醇和去离子水分别洗涤三次，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到粉末，将烘干后的粉末至于陶瓷坩埚内，在空气中使用马弗炉中煅烧450℃并保温5小时后，得到淡黄色WO₃粉末；

将0.1克淡黄色WO₃粉末与0.08克Zn粉混合研磨均匀，配置浓度为1.5M的氯化锂LiCl水溶液100mL，然后将上述WO₃与Zn的混合粉末加入LiCl溶液中，使用磁力搅拌器搅拌反应10小时，然后使用去离子水和甲醇分别洗涤3次除去多余的未反应的Li离子，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到蓝黑色Li-WO₃粉末。

实施例3

称取0.25g的聚乙烯亚胺(分子量40000)，溶解于15mL去离子水中，然后加入15mL浓度为3.8M的盐酸水溶液，然后搅拌处理30分钟，然后，对上述溶液加入30mL浓度为0.35M的Na₂WO₄溶液，继续搅拌半小时，最后，将上述混合溶液转移至一个体积为100mL的水热反应釜中放入高温烘箱，加热至180℃并保温15小时；

待水热反应完成自然降温至室温后，将水热反应釜中的沉淀和溶液转移至离心管中，以12000rpm的速度离心4分钟，并用乙醇和去离子水分别洗涤三次，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到粉末，将烘干后的粉末至于陶瓷坩埚内，在空气中使用马弗炉中煅烧550℃并保温3小时后，得到淡黄色WO₃粉末；

将0.1克淡黄色WO₃粉末与0.06克Zn粉混合研磨均匀，配置浓度为2M的氯化锂LiCl水溶液100mL，然后将上述WO₃与Zn的混合粉末加入LiCl溶液中，使用磁力搅拌器搅拌反应7小时，然后使用去离子水和甲醇分别洗涤3次除去多余的未反应的Li离子，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到蓝黑色Li-WO₃粉末。

实施例4

称取0.4g的聚乙烯亚胺(分子量70000)，溶解于15mL去离子水中，然后加入15mL浓度为4M的盐酸水溶液，然后搅拌处理30分钟，然后，对上述溶液加入30mL浓度为0.4M的Na₂WO₄溶液，继续搅拌半小时，最后，将上述混合溶液转移至一个体积为100mL的水热反应釜中放入高温烘箱，加热至165℃并保温20小时；

将0.1克淡黄色WO₃粉末与0.05克Zn粉混合研磨均匀，配置浓度为2M的氯化锂LiCl水溶液100mL，然后将上述WO₃与Zn的混合粉末加入LiCl溶液中，使用磁力搅拌器搅拌反应9小时，然后使用去离子水和甲醇分别洗涤3次除去多余的未反应的Li离子，离心后用真空干燥箱60℃烘干得到蓝黑色Li-WO₃粉末。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：

A）将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；

B）将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO₃粉末；

C）将所述WO₃粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li-WO₃；所述金属粉末选自锌粉、铜粉、镁粉或铝粉；

所述金属粉末与WO₃粉末的质量比为（0.5~1）：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A）具体为：

A1）将聚乙烯亚胺和水混合，再加入盐酸水溶液，搅拌，得到混合溶液；

A2）在所述混合溶液中加入钨源溶液，搅拌；再将得到的混合溶液转移至水热釜中，加热至150~200℃保温12~24h反应。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，A1）步骤中，所述混合溶液中聚乙烯亚胺的浓度为0.01~0.05g/mL；所述混合溶液中，盐酸的浓度为1~5M；步骤A2）中，所述混合溶液中钨源的浓度为0.1~0.5M。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤B）中，所述烘干的温度为50~100℃，所述煅烧的氛围为空气或纯氧气；所述煅烧的温度为400~800℃，时间为2~5h。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述钨源选自钨酸钠，所述锂盐选自氯化锂、硫酸锂或高氯酸锂。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤A）中，所述反应之后还包括：

将反应后的液体进行离心，再进行洗涤；

所述离心的转速不低于10000转/min。

7.权利要求1~6任一项所述的制备方法制备得到的金属相氧化钨在制备抗癌药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用的条件为第二生物红外光窗口1064nm激光功率为1W/cm²。