基于无机纳米晶体的功能微球和囊泡的制备

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mark_johnson
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无机纳米晶体(磁性纳米晶和Ⅱ-Ⅵ族荧光半导体纳米晶)因为其特殊磁学和光学性质(超顺磁性,催化性质,荧光尺寸可调性,高荧光稳定性等)在药物分离、磁共振造影、细胞标记等生物医学领域有着重要应用。为了扩大上述无机纳米晶的使用范围,将无机纳米晶体包裹进入微球或者与空心囊泡复合,以制备新型复合材料成为当下人们的研究热点。本论文选取四氧化三铁纳米晶,碲化镉量子点和单质镍纳米微粒三种无机纳米晶为研究对象,系统研究了复合四氧化三铁纳米晶和碲化镉量子点的磁性荧光微球的形貌和光学性质以及镍纳米微粒与二氧化硅复合囊泡的形貌控制和磁学性质,初步探讨了复合囊泡的催化性能。   首先,在实验室已有工作基础上我们合成出高质量的碲化镉量子点和四氧化三铁纳米晶。通过St(o)ber反应,在磁性纳米晶表面包覆一层二氧化硅,优化反应条件后,能制备明确核壳结构的Fe3O4@SiO2磁性硅球,并在磁性硅球表面键接上双键。   接着,用对乙烯基苄基二癸烷基甲基氯化铵(DVMAC)为相转移剂,将水溶性碲化镉量子点转移到油相的苯乙烯单体,与表面改性有双键的磁性硅球混合后,利用改进的微乳液聚合制备复合有磁性四氧化三铁和碲化镉量子点的双功能微球。对比实验发现,相比于直接包裹没有二氧化硅层的四氧化三铁和碲化镉量子点,此种双功能微球具有较高的荧光强度。研究结果表明,这可能是因为此种双功能微球具有石榴状的特殊内部结构,而磁性硅球位于微球内部,此种结构能够减少四氧化三铁纳米晶对碲化镉荧光的吸收,降低碲化镉与四氧化三铁之间的能量转移。   最后,我们采用Ni(acac)2·2H2O作为金属前驱体,以3-氨丙基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为硅烷试剂,在强极性溶剂2-吡咯烷酮中制备出Ni/SiO2复合囊泡。通过调节金属前驱体和硅氧烷的浓度,可以调节所得复合物的形貌,制备出Ni/SiO2复合囊泡或者Ni/SiO2复合微球。其中镍纳米微粒的晶相结构由反应温度,前驱体浓度和氨基硅氧烷试剂浓度所决定。通过亚甲基蓝的脱色反应,初步考察了Ni/SiO2复合囊泡的催化性质。
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