磁性-介孔復(fù)合納米粒子制備和應(yīng)用.pdf

1、納米四氧化三鐵有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等，從而具有高磁飽和強(qiáng)度、超順磁性和較低居里溫度等優(yōu)異性能。因此，它作為磁性納米材料在機(jī)械、信息、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。目前，研究者對(duì)于四氧化三鐵的合成、形貌控制、顆粒表面功能化做了大量的研究。但是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于材料的生物相容性、穩(wěn)定性和環(huán)境響應(yīng)性有更高的要求。本文采用共沉淀法制備出水溶性和油溶性的超順磁性四氧化三鐵納米粒子，并將磁性粒子作為功能單元與二氧化硅機(jī)體材料進(jìn)

2、行結(jié)合，制備出具有高磁響應(yīng)功能的磁性介孔微球，隨后進(jìn)一步對(duì)磁性介孔微球進(jìn)行表面功能化修飾，對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了表征，最后對(duì)材料進(jìn)行了染料吸附和載藥釋放的應(yīng)用研究。論文的主要內(nèi)容如下：
　　 1.采用共沉淀法，以檸檬酸鈉為修飾劑，制備出水溶性四氧化三鐵。以四氧化三鐵溶液作為“種子”，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板，正硅酸乙酯(TEOS)為包覆劑，合成出具有介孔表面的四氧化三鐵/二氧化硅粒子，并使用硅烷偶聯(lián)劑(KH-56

3、0)和多乙烯多胺(PEI)對(duì)表面進(jìn)行修飾，制備得到磁性介孔粒子。其粒徑在100nm左右，比表面積為73.4m2/g，磁飽和強(qiáng)度為21.6emu/g，對(duì)甲基橙和亞甲藍(lán)最佳吸附pH分別為3和8；動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附等溫線與Freundlich模型相符，主要以物理吸附為主；檸檬酸鈉修飾的粒子對(duì)于陰性染料甲基橙的吸附提高更明顯。
　　 2.以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板，聚醚F127為助劑，正硅酸乙酯(TEOS)

4、為硅源合成了具有介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅，并對(duì)材料的表面進(jìn)行了氨基化修飾。利用二氧化硅表面氨基與水溶性四氧化三鐵表面檸檬酸所帶羧基之間的靜電作用，通過(guò)粒子之間自組裝實(shí)現(xiàn)了在二氧化硅表面交替包覆磁性四氧化三鐵和多乙烯多胺(PEI)，從而制備出介孔/磁性材料。研究發(fā)現(xiàn)粒子對(duì)于pH和鹽濃度響應(yīng)十分明顯；以脂溶性布洛芬(IBU)為藥物分子，研究了pH、離子強(qiáng)度和溫度對(duì)藥物釋放的影響，發(fā)現(xiàn)在低pH時(shí)，釋放效率較快，而在NaCl濃度較低時(shí)，粒子的釋放效率

5、受到抑制，溫度對(duì)于釋放的影響則不如前兩個(gè)因素明顯。
　　 3.以油酸作為表面活性劑制備出油溶性單分散四氧化三鐵，然后通過(guò)溶劑蒸發(fā)法，使用CTAB對(duì)油溶性粒子進(jìn)行雙層表面活性劑修飾，使粒子具有水溶性，然后經(jīng)過(guò)與F127溶液體系的攪拌混合，粒子得以進(jìn)入到F127膠束當(dāng)中，此時(shí)體系中游離CTAB作為模板分子，TEOS作為有機(jī)硅前驅(qū)體，通過(guò)水解-縮合作用，形成了磁性的介孔微球，進(jìn)一步對(duì)粒子修飾，合成Fe3O4@SiO2-NH2/Au/l