介孔SiO2球为模板制备TiO2纳米纤维及光催化合成氨

以介孔SiO_2球为模板,TiCl_4为前躯体,制备了高催化活性的TiO_2纳米纤维以及非晶态合金(Ni-Mo-B)修饰的纳米纤维.TiO_2纳米纤维直径为7~10 nm,结晶度高,不仅对紫外光有很强的吸光度,而且对可见光也有一定程度的吸收.此外,纳米纤维降低了荧光强度,稳定了光生电子-空穴对.经过非晶态合金(Ni-Mo-B)修饰的纳米纤维进一步降低了荧光强度.在紫外光催化N_2与水合成氨的反应中,当反应时间为2 h时,P25氨氮产量为31μmol,Ti的转换频率(TOF)为0.5·h-1.纯TiO_2纳米纤维氨氮产量提高了约71%,达53μmol,Ti的转换频率(TOF)提高到了0.8·h-1.经过非晶态合金修饰的纳米纤维,氨氮产量达66μmol,Ti的转换频率(TOF)为0.95·h^(-1),比P25提高了113%.

介孔SiO2纳米球为载体的Pb（Ⅱ）印迹聚合物吸附性能研究

以壳聚糖为单体,介孔SiO2纳米球为载体,3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为交联剂制得Pb(Ⅱ)印迹聚合物,用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对其形态进行表征,用原子吸收分光光度计研究其吸附和洗脱等条件对聚合物吸附性能的影响。结果表明:最佳吸附酸度为pH=5~6;最佳静置吸附时间为4~6h,最佳Pb2+初始浓度为160~240mg/L;吸附动力学结论表明吸附速率符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir吸附模型;用2.0mol/L硝酸溶液进行洗脱,洗脱率达到99.60%;常见干扰离子基本不干扰吸附富集测定。

SiO_2介孔中空纳米球载体的体外细胞毒性

目的:探讨由不同表面活性剂所合成的SiO2介孔中空纳米球对于人体的安全性问题。方法:以人肝细胞株L02作为受试细胞,采用MTT法。结果:低浓度时SiO2介孔中空纳米球载体对细胞毒性较小,高浓度时毒性较大;在合成过程中引入pluronic F127后,SiO2介孔中空纳米球的细胞毒性增大。结论:剂量是决定SiO2介孔中空纳米球毒性大小的一个重要因素;合成过程中不同表面活性剂的引入可能导致其细胞毒性的增大。

介孔SiO_2纳米微球的生物相容性研究进展

介孔SiO2纳米微球(MSNs)具有良好的理化性能,在疾病诊治方面具有广阔的应用前景,但若要成功应用于人体,需要完善其生物相容性研究。MSNs对于细胞的毒性与MSNs能否被摄取进入细胞,以及进入细胞的量有关,并取决于细胞的类型和MSNs本身的性状。通过一系列物理和化学方法的改进,可以明显改善MSNs的血液相容性,降低溶血作用。介孔SiO2纳米微球经静脉注射后分布于动物的肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肠胃、肌肉和肺脏,其毒性作用与浓度有关;MSNs作为一种异物进入体内后可能会诱发机体产生一定程度的超敏反应。介孔SiO2纳米微球具有较好的生物相容性,但其采用何种方式应用仍需进一步研究。

中空介孔SiO_2纳米球的制备、改性及其对Al^(3+)荧光识别研究

中空介孔SiO_2由于中空多孔的结构而常用作功能材料的基底。将中空介孔SiO_2进行官能团修饰,并应用为荧光传感材料是中空介孔SiO_2一个重要的研究领域。本论文采用聚丙烯酸(PAA)为中空模板,聚醚F127为造孔剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂在乙醇体系中制备了中空介孔SiO_2纳米球。系统研究了搅拌速度和聚醚F127引入量对中空介孔SiO_2纳米球形貌及比表面积的影响。通过透射电镜、N_2^-等温吸附脱附曲线等表征说明该合成方法具有很好的普适性,通过调节F127的引入可以实现对比表面积的有效控制。通过氨基化、席夫碱反应进行荧光修饰,进一步研究表明荧光修饰后的中空介孔SiO_2纳米球在水溶液中能够实现对Al^(3+)的有效检测,检测限为1.19×10^(-7)M。

介孔SiO_2固定化溶菌酶在柴油泄漏循环水系统中的缓蚀性能

采用溶胶-凝胶法合成了介孔SiO2微球,并采用TEM、BET及FT-IR谱对其进行表征。以介孔SiO2微球为载体,利用物理吸附法制备固定化溶菌酶,优化了制备条件,并将在优化条件下制备的固定化溶菌酶投加于柴油泄漏循环水中,考察其对碳钢的缓蚀效果。结果表明,制备固定化溶菌酶的最佳条件为溶菌酶质量浓度0.8g/L、固定化时间10h、pH值6.5、缓冲溶液摩尔浓度50mmol/L。在柴油质量浓度为80mg/L的冷却循环水中,固定化溶菌酶对碳钢的缓蚀率最高可达78.21%,且稳定性比游离溶菌酶有显著提高。

中空二氧化硅微球包覆2-巯基苯并噻唑自修复涂层防腐性能

涂层技术广泛应用于金属设备腐蚀防护,而针对传统涂层服役过程中的微损伤难以及时探测并修复,导致损伤后涂层防腐性能失效、金属腐蚀进程加速等问题。开发一种中空介孔SiO2微球包覆2-巯基苯并噻唑的自修复涂层,并对涂层的自修复性能进行全面表征测试。将包覆2-巯基苯并噻唑的SiO2微球作为填料,添加到无溶剂环氧树脂涂层中制备自修复涂层,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中探查受损涂层在铜基体表面的自修复过程。采用多种测试表征方法测试SiO2微球包覆2-巯基苯并噻唑的可行性,对涂层的自修复机理进行深入分析,综合评价自修复涂层的防腐性能。采用溶胶-凝胶法对SiO2微球进行制备,制备的SiO2微球具有中空结构,微球直径约为623nm。通过XDR、FTIR与TG等测试表征技术验证SiO2微球实现对2-巯基苯并噻唑的包覆,且负载量良好;通过EIS阻抗测试对自修复涂层的修复性能进行测试,经对照实验测试自修复涂层具有较为良好的防腐性能,并在6d时防腐性能达到最大;通过SEM、EDS以及SKP等测试技术,从微观角度验证包覆2-巯基苯并噻唑的SiO2微球对损伤涂层的修复性能以及对铜基体的防腐性能。当涂层被划伤后,2-巯基苯并噻唑缓慢释放并通过强化学吸附与铜基体结合,在裸露金属基体表面形成一层保护膜,阻滞外部环境的腐蚀性介质对铜腐蚀,实现了涂层对损伤处的主动修复,在浸泡6 d后防腐效果显著。制备的包覆2-巯基苯并噻唑SiO2微球对损伤涂层具有一定的修复能力,能够有效延长涂层的服役寿命。