论文部分内容阅读
磁性中空材料不仅拥有本身的独特的拓扑结构及其大的比表面积、较大的内部空间、好的渗透性等特性,而且具有优异的磁性能,靶向性,使其在生物医学、固定化酶、磁性分离、药物控释及靶向给药等多种领域受到越来越多的关注。为了提高药物的药效作用,降低其毒副作用,靶向给药及药物缓释已经成为医药材料研究的焦点,因此,很多研究者越来越关注磁性中空材料的合成及应用。本论文通过化学反应使前驱体化合物在给定的模板表面进行组装、吸附、沉积反应,从而形成包覆模板表面的壳层,之后,再通过煅烧、酸碱溶解等手段刻蚀掉模板,得到磁性中空的微纳米球。并进行了载药性能研究。第二章主要内容为纳米Fe3O4@CaCO3复合粒子的制备及原位疏水改性研究,由于CaCO3很容易被弱酸溶解且分解产物CO2是无毒的,以此复合粒子为模板,不仅降低了CaCO3模板消除过程中对环境的污染,还可以得到具有一定磁性能的中空结构,拓展了其应用的空间。所得到的纳米Fe3O4@CaCO3粒子分散均匀,粒径分布较窄,其平均粒径约为80nm。TEM以及HRTEM测试证明Fe3O4粒子成功的镶嵌在CaCO3的内部,形成了Fe3O4@CaCO3的核壳结构。纳米Fe3O4@CaCO3粒子经油酸修饰后,测得其接触角为108.5°,表明样品经油酸改性后表现为亲油性,这有利于下一步利用原位乳液聚合法实现对其表面聚合包覆。在第三章中,首次利用原位乳液聚合法,以亲油性的Fe3O4@CaCO3纳米粒子为模板,合成了一种双核壳结构的Fe3O4@CaCO3@PMMA复合球,再经过弱酸刻蚀后,便得到PMMA磁性纳米中空球。TEM显示出PMMA磁性纳米中空球具有一个壳厚约10nm的良好的球形外观,而且粒径均一。所得到的PMMA中空球不仅具有良好的磁性能,而且有空腔结构,使得其在靶向药物及药物控释方面有着潜在的应用。第四章中,基于静电自组装,将带有负电荷的Fe3O4@SiO2复合粒子依靠静电吸附作用,原位组装到带正电荷的PS球表面,经煅烧后,制备出以γ-Fe2O3@SiO2粒子为外壳的单分散、草莓状磁性中空杂化球。基于这个方法,成功合成了一系列的具有不同形貌和结构的草莓状磁性中空硅球。实验证明NH4OH量以及PS的加入时间是影响中空球形貌与结构的主要因素,当NH4OH用量为2-4ml时,PS的加入时间在30min以内时,TEM照片表明得到的样品具有一个完美的球形草莓状外观,SEM图片显示组装在PS模板表面的Fe3O4@SiO2复合粒子的尺寸随着NH4OH量的增加而明显的增大。载药以及释放性能研究证明,得到的草莓状磁性中空硅球确实对药物的缓释有一定作用。第五章主要是利用超声波辐射技术,照射牛血清白蛋白与含有磁性纳米粒子的疏水性液体混合物,使蛋白质在超声波作用下交联为壳层并包覆油相,从而一步法得到磁性蛋白质微胶囊结构,实现其作为靶向药物载体的功能。在实验中,为了得到良好的磁性蛋白质微胶囊,主要考察了超声强度、BSA浓度、超声模式、以及不同的磁含量等一系列条件对磁性蛋白质微胶囊结构与性质的影响。最终确定最佳的实验反应条件为超声功率为250W,BSA浓度为3%,缓冲超声方式,得到的产物粒径大小均一,其平均粒径约为4.3μm。第六章中,首次以高压CO2-in-water微乳液为模板来合成多级孔的MFI分子筛包括silicalite-1与ZSM-5,与传统的方法相比,在高压CO2条件下制得的ZSM-5分子筛,不仅拥有快速的结晶速度和多级介孔结构,而且多级孔的形成不需要有机模板,降低了对环境的污染。并以CO2-in-water微乳液为模板合成了一系列的不同形貌的多级介孔ZSM-5分子筛,系统的研究了不同的合成条件。有趣的是,SEM图片显示出ZSM-5-S具有一个串珠状晶体形貌,而不是传统的单分散的晶体形貌。并且从SEM图中观察到串状晶体的长度随着硅铝比的降低而增长,搅拌时间对ZSM-5-S的形貌也有影响,并且这些影响因素对ZSM-5分子筛串状形貌的形成起到重要的作用。