纳米Fe_3O_4磁性颗粒表面改性及其在医学和环保领域的应用

纳米Fe_3O_4磁性材料在生物医学、环保、催化及电子信息等领域有巨大的应用潜力,但单独的纳米Fe_3O_4颗粒存在一些弊端,难以直接使用,在生物医药领域尤其如此。对Fe_3O_4磁性纳米粒子进行表面改性,可以改善其结构与性能,因此,备受科学界关注。对近年来Fe_3O_4磁性纳米颗粒的表面改性方法及其在生物医学、环境工程两大领域中的应用做了综述,并对今后发展趋势做了初步的展望。

纳米Fe_3O_4颗粒改性详析

详细解析了Fe3O4 纳米颗粒的改性条件 ,并对表面活性剂的用量进行了理论估算 ,实验确定了表面活性剂的用量 .研究结果表明 :pH值对改性效果影响明显 ,酸性或强碱性环境对改性均不利 ;油酸和硬脂酸按一定比例混合使用 ,可提高改性效果 ;IR图谱显示了油酸的羧基发生了漂移 ,表明油酸与纳米Fe3O4

磁性纳米Fe3O4颗粒的表面改性及其在肿瘤治疗中的应用

磁性纳米Fe3O4颗粒(MNP-Fe3O4)作为药物载体在肿瘤治疗领域受到广泛关注。综述了目前MNP-Fe3O4的研究现状,重点阐述了该材料的表面改性目的与改性途径,介绍了MNP-Fe3O4不同载药系统在肿瘤治疗中的应用,并详细阐述了介孔结构的MNP-Fe3O4颗粒作为药物载体的优势,指出了MNP-Fe3O4在肿瘤治疗中仍需解决的问题和发展趋势。

表面改性的纳米Fe3O4颗粒用于抗血清快速分离纯化

采用硅烷化试剂Si(OC_2H_5)_3C_3H_6NH_2(APTES)对纳米Fe_3O_4颗粒表面进行氨基化改性后,考察了不同浓度偶联剂戊二醛对于颗粒表面固定牛血清白蛋白(BSA)量的影响。此超顺磁性免疫铁颗粒(SPIO)加入兔抗BSA血清中特异性结合BSA抗体后,用Gly-HCl缓冲液洗脱得到IgG。结果表明当戊二醛浓度大于10%时,单位颗粒固定蛋白的量达到最大值约140μg/mg,10 min,15 mg的SPIO即可将1 mL抗血清完全分离,经过两次快速洗脱,颗粒表面吸附的抗体即可得到纯化;琼脂扩散实验表明分离后的抗体仍保持较高活性,SDS-PAGE电泳结果表明用此方法纯化后的兔抗BSA IgG纯度大于99%,比传统的(NH_4)_2SO_4法有了较大提高,但纯化量并没有减少;SPIO在经过五次重复利用后仍能保持78%以上的分离效果。

纳米Fe_3O_4-K_2O·3Al_2O_3·6SiO_2·2H_2O金色亮粉复合颗粒改性环氧涂层用于H68黄铜涂层的耐蚀性

利用机械混合的方法制备了纳米Fe3O4-K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O环氧复合涂层,并采用HV显微硬度试验,划格测试,电化学阻抗谱,极化曲线等方法研究了这种新型涂层的显微硬度、附着力和耐腐蚀性能。结果表明,这种具有黄铜色泽的新型复合环氧材料的显微硬度和附着力与环氧涂层相比略有增加,并在人工酸雨介质中具有良好的防腐蚀性能。因此,这种新型复合涂层材料是一种理想的黄铜保护材料。

Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒表面功能化改性及在油气田开发领域中的应用

对国内外Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒的表面改性方法及其油气田开发领域应用现状进行了系统调研,按照其表面功能化改性材料划分为无机材料改性、有机小分子材料改性、有机高分子材料改性。功能化改性后Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒在油气田开发领域中应用时包括在提高采收率、污水处理、石油机械保护等方面,具有良好的应用前景。并对其在油气田开发领域应用发展进行了展望,指出开发出具备特异性功能的磁性纳米颗粒,进一步改善其表面性质、负载功能基团的吸附量和稳定性,降低生产成本是该领域的主要研究方向。

导电聚苯胺与Fe_3O_4磁性纳米颗粒复合物的合成与表征

对十二烷基苯磺酸 (DBSA)掺杂的导电聚苯胺 (PAn-DBSA)的氯仿溶液 ,在 p H为中性的条件下 ,采用“修饰 -再掺杂 (Modification-re-doped)法”合成了含有 Fe3O4 磁性纳米颗粒的导电聚苯胺复合物的有机溶液 .用 FTIR,XRD,TEM,UV-Vis和 SQUID等对所得复合物进行了表征 ,结果表明 ,该复合物呈现超顺磁性和半导体的导电性 。

Fe_3O_4纳米颗粒的制备及其净化含油污水的研究

采用沉淀法在碱性条件下不使用任何表面活性剂直接制备出Fe3O4纳米颗粒。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、XRD粉末衍射仪、振动样品磁强计及激光粒度分析仪对制备的纳米颗粒性质进行了表征。结果显示所制得的Fe3O4颗粒单颗平均粒径约为9 nm,具有超顺磁性,晶型单一,比饱和磁化强度为53.279 emu/g,在水中分散后粒度集中分布在10—26 nm和114—150 nm这2个区域。将其应用于油田污水处理,并与粒度分布在0.5—1.0μm的市售Fe3O4粉末以及活性炭粉末的除油效果进行了对比,研究了3种粉末不同质量分数与净化效果的关系以及磁性纳米颗粒净化油田污水的机理。

磁性纳米颗粒Fe_3O_4固定化纤维素酶的光谱学研究

以氨水作沉淀剂,用共沉淀法制备了磁性纳米颗粒Fe3O4,并以此为载体,通过碳化二亚胺的活化作用将纤维素酶固定化,通过傅里叶红外和重复多次催化实验证实纤维素酶在磁性纳米颗粒上的固定,透射电镜表征了固定化酶微粒的形貌.用DNS分光光度法测定固定化纤维素酶的活性,研究表明磁性固定化酶的催化作用的最适温度为60℃和pH值为3.94～5.50.结果表明,磁性固定化纤维素酶具有比自由酶更好的热稳定性,贮存稳定性和更广泛的pH值适用范围,为纤维素的转化和利用效率的提高提供了理论基础.

纳米Fe_3O_4磁性颗粒的制备及应用现状

介绍了纳米Fe3O4磁性颗粒的制备工艺,如机械球磨法、水热法、微乳液法、超声沉淀法、水解法等,归纳了各种制备方法的特点。对Fe3O4颗粒当前的应用热点进行了概述,并对纳米Fe3O4的研究前景进行了展望。

携载阿霉素磁性纳米Fe_3O_4颗粒的制备及逆转多药耐药的实验研究

为了建立一种磁性纳米Fe3O4颗粒携载聚合阿霉素的制备方法,探讨载药纳米颗粒对K562及其耐药株K562/A02的作用,用机械吸附聚合法在4℃、37℃下以不同药球比聚合24、48小时合成载药纳米颗粒,用噻唑蓝比色法检测细胞与载药纳米颗粒悬液孵育48小时后的生存率,并计算细胞抑制率。结果表明:随着磁性纳米Fe3O4颗粒浓度增加,两种细胞抑制率均提高,聚合在4℃、48小时时的细胞抑制率分别高于37℃、24小时的细胞抑制率。结论:磁性纳米Fe3O4颗粒可通过机械吸附法携载阿霉素,聚合具有温度、时间依赖特性;载药纳米颗粒有逆转多药耐药作用。

Fe_3O_4/Ni复合纳米颗粒的制备及其微波吸收特性

采用电爆炸技术,合成了粒径约为70 nm的Ni纳米颗粒,以3-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(MPTS)对Ni颗粒进行表面改性,利用共沉淀法对改性Ni颗粒进行包覆得到核-壳结构的复合纳米颗粒。将获得的复合纳米颗粒作为微波吸收剂,并以不同比例分散到热固性酚醛树脂中,涂刷在200 mm×200 mm的金属板上,用RAM反射率远场RCS测量法研究了微波吸收特性。研究表明,核-壳结构Fe3O4/Ni复合颗粒作为微波吸收剂,在相同质量比条件下,其微波吸收性能明显优于纯Ni纳米颗粒或Fe3O4纳米颗粒的情况,并且在Fe3O4/Ni核-壳结构复合纳米颗粒中随着镍含量的提高,微波吸收增强,而随着Fe3O4含量的增加,微波吸收频段向高频段移动。

改进多元醇法合成超小超顺磁性Fe_3O_4纳米颗粒

利用改进多元醇法,以无水FeCl3为铁源,3-氨基丙醇为碱性水解剂,聚丙烯酸为稳定剂,成功制备了水分散稳定的超小超顺磁性Fe3O4纳米颗粒。高分辨率透射电镜、X-射线粉末衍射和拉曼光谱分析证实合成的纳米粒子为Fe3O4,Zeta电位、热重和红外光谱分析证实表面包覆的有机物为聚丙烯酸。通过改变多元醇的链长,初步实现了纳米颗粒粒径在1~3 nm之间调控。

纳米Fe_3O_4粒子对改性沥青三大指标的影响

纳米改性沥青是国内外研究的热点,但报道较多的蒙脱土纳米改性沥青的制备理论不完善且工艺上存在许多问题。研究Fe3O4纳米改性沥青制备工艺,成功制备了Fe3O4球形纳米粒子(0维纳米材料)改性沥青,指出了制备过程中的注意事项,并对实验结果及存在的问题进行了分析讨论。测试表明,与未加纳米改性剂的基础沥青比较,Fe3O4纳米改性沥青三大指标均有较大提高。

Fe_3O_4纳米颗粒的溶剂热法制备及电磁特性研究

采用溶剂热方法分别在聚乙二醇、三乙二醇溶液中热分解乙酰丙酮铁,得到分散性能良好、尺寸均匀、形貌一致的Fe3O4纳米颗粒,颗粒尺寸为7～8nm。通过X射线衍射及透射电镜研究发现,两种溶液中制备样品均为面心立方结构,且在三乙二醇溶液中制备颗粒分散性更好。分别对两种样品进行磁测量,发现室温时均表现出超顺磁性,398kA/m时的磁化强度分别为50、40A·m2/kg。微波吸收测试显示,颗粒的分散性有利于改善样品的反射损耗。

Fe_3O_4/羧基改性壳聚糖复合纳米粒子的制备、表征及生物学应用

采用氧化水热法,以H2O2为氧化剂制备了磁性Fe3O4纳米颗粒。以磁性Fe3O4为核,通过反相悬浮聚合法对Fe3O4颗粒表面进行改性,在碳二亚胺的活化作用下,与壳聚糖衍生物-α-酮戊二酸缩壳聚糖(KCTS)反应制备了表面含有一定羧基的磁性Fe3O4/KCTS纳米粒子。经XRD、TEM、VSM、IR、TGA等手段对复合材料进行了表征及性能研究。结果表明,该磁性Fe3O4/KCTS纳米粒子的平均粒径为26nm,比饱和磁化强度为24.8A.m2/kg。其性能优良,具备超顺磁性,能很好的应用于生物分离,蛋白吸附等领域。

化学还原法制备Fe_3O_4纳米颗粒及其性能研究

采用化学还原法制备得到了Fe3O4纳米颗粒,并用XRD对制备条件:分散剂种类、分散剂用量、煅烧温度、煅烧时间进行了研究。研究结果表明,当选用PEG(6000)做分散剂,PEG用量为50g/L,煅烧温度为700℃,煅烧时间为120min时,制备得到的Fe3O4纳米颗粒已经具有晶型完整的反尖晶石结构。将该样品做VSM分析,分析结果表明样品饱和磁化强度可达85A.m2/kg,并且矫顽力趋近于0,呈现出良好的顺磁性。

微乳液法制备Fe_3O_4纳米颗粒

利用微乳液法制备纳米Fe3O4颗粒,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,甲苯作为油相,Fe3+与Fe2+水溶液和NaOH水溶液为水相形成W/O乳浊液,制备出单分散、高磁性的纳米级Fe3O4颗粒。经XRD、TEM、SEM分析Fe3+与Fe2+的摩尔比、乳化温度(T)、表面活性剂用量(m)、乳化时间(t)等参数对结果的影响。研究表明:当Fe3+与Fe2+摩尔比n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1.75∶1、乳化温度T=80℃、表面活性剂用量m=1.0 g、乳化时间t=1.0 h时,产物粒径小,表现为超顺磁性。

Fe_3O_4纳米颗粒在含油污水处理中的应用

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4纳米颗粒,并对其组成和形貌进行了表征。结果表明:Fe_3O_4颗粒近似球形,粒径20 nm,呈立方晶型。在磁场作用下,200 mg/L的Fe_3O_4与150 mg/L的阳离子破乳剂LY复配使用,使模拟含油污水中的油由413.4 mg/L降至27.4 mg/L,除油率达到93.3%。Zeta电位测试表明,Fe_3O_4与LY复配可中和油滴表面电荷。Fe_3O_4用乙醇、去离子水超声水洗再生,重复使用3次,其除油率仍在60%以上。

Fe_3O_4/Au复合磁性纳米颗粒的制备及其表征

首先通过化学共沉淀法制备出Fe3O4磁性纳米颗粒,考察了表面活性剂的用量、碱的用量、陈化时间以及三价铁与二价铁的摩尔比等因素对Fe3O4纳米颗粒性能的影响。制备出饱和磁化强度为73.85A.m2/kg、粒径大小为10nm以下的Fe3O4纳米颗粒。在此基础上,制备出Fe3O4/Au复合纳米颗粒,通过VSM、TEM、XRD、XPS对产物进行了表征,研究了HAuCl4的用量、还原剂的种类、硅烷偶联剂以及包金之前的Fe3O4纳米颗粒对复合颗粒的影响,结果表明所制得的Fe3O4/Au复合磁性纳米颗粒包覆良好,粒径大小为50～200nm,饱和磁化强度为10.08A.m2/kg。