功能磁性微纳组装体的构建及应用

来源 :中国科学院大学 中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:detectivexiat
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着纳米磁学的不断发展,基于磁性纳米粒子的组装体近年来吸引了化学家和材料学家的极大兴趣。磁性微纳组装体既具备磁性纳米颗粒的本征特性,又存在由纳米结构组合引起的耦合与协同效应,由此赋予了级次结构纳米材料一系列新颖的物理和化学性质,在磁学、光电器件、能量存储、传感和催化等领域有广阔的应用前景。因此,本文以功能磁性微纳组装体的构建及应用为研究目标,采用微流控芯片技术,以超顺磁氧化铁纳米颗粒组装基元,构筑两种功能磁性微纳组装体:  具有级次结构的磁性单孔空心纳米球作为智能载体以5-nm Fe3O4纳米粒子及聚乙二醇的二氯甲烷溶液为分散相,十二烷基磺酸钠的水溶液为连续相,采用微流控技术,实现高单分散磁性微液滴的可控制备,进而通过自乳化及相分离原理得到具有核壳结构的双乳液滴。以此双乳液滴为磁性纳米颗粒自组装的模板,通过对高分子PEG用量的调控,制备出单分散的、具有级次结构的、孔尺寸可调的单孔空心磁性纳米球。相比于离散的Fe3O4纳米粒子,此组装纳米球结构的磁学性质有显著的提升,并且可以通过调控纳米球的微观结构,进一步调控其磁学性质。此结构可被用来作为智能载体,同时实现可控负载和释放、靶向、示踪、磁热疗等多种功能于一体。  磁性Janus粒子及其两亲性自组装单层膜以微流控芯片技术为平台,利用磁性纳米颗粒与某一特定组分高分子的亲和作用,通过相分离原理及磁控诱导去湿化原理,制备出单分散的磁性Janus复合粒子。在制备过程中,通过对外加磁场的强度、以及高分子的组成及用量等因素的精确调控,不仅能够实现对Janus粒子的组成和结构的精确调控,而且能够突破目前Janus粒子批量制备的能力,以及粒径的单分散性控制等方面的限制。此Janus粒子的组成和结构拥有不对称性,将亲疏水功能整合在同一个纳米载体上,使其在界面修饰、表面活性剂、自组装和电子纸等领域有着潜在的应用。更进一步的,以此单分散的Janus粒子为组装单元,采用一种新的自组装范式,即两亲性、各项异性及磁响应性协同作用的自组装方式,制备出同时具有亲疏水性的大面积自组装单层薄膜,此薄膜在特定功能表面的修饰方面具有广泛的应用前景。  这两种功能磁性微纳组装体成功构建,不仅为磁性组装体的合成技术提供新的方法和思路,而且有助于更深层次地理解磁性纳米粒子在复杂系统里的自组装行为,充实自组装的基础理论。更为重要的是,综合考虑了偶极相互作用强度,以及颗粒的空间排列结构等因素,对磁化过程以及磁关联的影响,有助于理解组装结构与磁学性质之间的关系。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
进行党的自身建设改革是邓小平党建理论的重要组成部分。 2 0多年来 ,虽然进行了大量的探索 ,但与市场经济和民主政治发展的要求 ,还有一定的差距。为了积极慎重地推进党的自
王明是中共党史上“左”、右倾错误路线的代表人物,但毋庸讳言的是,他的家庭却是一个革命的家庭。追溯他的成长历程可以看到:少年时代的王明继承了父亲的严谨、勤奋,母亲的
学位