树枝状介孔二氧化硅纳米球负载氧化钴催化剂催化氧化甲苯

以树枝状介孔二氧化硅纳米球(DMSNs)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列不同钴负载量的催化剂,利用XRD、SEM、TEM、BET、H_(2)-TPR、O_(2)-TPD、XPS、EPR、Raman等技术对催化剂的物理化学性质进行了表征分析,同时考察了催化剂对甲苯的催化氧化活性及其稳定性。结果表明:所制备的钴基DMSNs催化剂具有高比表面积和有序介孔结构,有利于活性组分的分散及活性位与反应物的接触;随着Co负载量的增加,催化剂活性呈现先增加后下降的趋势;其中,10%Co/DMSNs催化剂活性最佳,甲苯转化率为90%时的温度(T_(90))达到268℃(质量空速为15000 mL/(g·h)、甲苯初始体积分数为50μL/L),并且表现了优异的抗水性能和稳定性。该催化剂活性组分主要以Co^(2+)形式存在,拥有更多的氧空位和高活性氧物种,有利于甲苯催化氧化反应的进行。而载体特殊的形貌结构和钴氧物种与载体较强的相互作用提高了催化剂的稳定性。

合成方法对Co基介孔二氧化硅纳米球丙烷脱氢性能的影响

以树枝状介孔二氧化硅纳米球为载体、Co为活性组分,分别采用等体积浸渍法、嫁接法和掺杂法制备了含Co介孔二氧化硅纳米球催化剂,利用XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XPS等方法对催化剂进行表征,考察了催化剂的丙烷脱氢制丙烯的催化活性。实验结果表明,在嫁接法和掺杂法制备的催化剂中,活性组分Co的分散性更好,主要以Co^(2+)形式存在并与载体产生较强的相互作用;掺杂法合成过程简单,催化剂中树枝状介孔二氧化硅纳米球载体的结构保持更完整,催化剂表现出良好的丙烷脱氢活性和稳定性。

负载甲维盐介孔二氧化硅纳米球的制备及其对松材线虫的毒力性能

为了制备一种对松材线虫具有高毒力的负载甲维盐介孔二氧化硅纳米球(EB@MSN),采用一锅溶胶-凝胶法制备EB@MSN,利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和氮气吸附-脱附等温线等方法对载药纳米球的结构及形貌进行表征;并通过分光光度法、热重分析(TGA)和模拟释放实验等方法研究EB@MSN的载药量以及释药性能;最后通过浸虫法研究EB@MSN对松材线虫的毒力,并结合荧光探针技术探究EB@MSN对松材线虫的作用机理。EB@MSN为规则的介孔结构纳米球,比表面积为99.567 m^(2)/g,总孔容为0.3999 cm^(3)/g,平均粒径约为55 nm,EB@MSN的最大载药率为44.16%,模拟释放实验表明,EB@MSN存在一定药物缓释功能,对松材线虫的毒力效果提升至EB的2.5倍,LC 50为17.570 mg/L,荧光探针显示其主要通过提升药物在水中的分散性和线虫体表富集提升对松材线虫的毒力效果。纳米载体MSN通过小尺寸与大比表面效应扩大与靶标的接触面积,明显提高EB对松材线虫的毒力效果,本研究成果为开发高效杀线甲维盐制剂、减少农药使用量和提高农药利用率提供重要基础。

大孔树枝状二氧化硅纳米球的合成与表征

采用超长碳链的表面活性剂溴代十八烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成了具有较大粒径和孔径分布的单分散树枝状二氧化硅纳米球(记为DMSNs-C18)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射能谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、以及氮气吸附脱附曲线对产物进行了形貌、结构、晶型、化学组成、孔体积、比表面积等分析。结果表明:与传统的、以溴代十六烷基三甲基溴化铵为模板剂制备的单分散树枝状二氧化硅纳米球相比(DMSNs-C16),DMSNs-C18颗粒尺寸和孔道均明显增大。原因在于随着碳链增长,表面活性剂相互斥力增强,影响微乳液形成,最终导致结构差异。

溶液中稳定分散的介孔二氧化硅纳米球的制备及其生物毒性研究

目的介孔纳米材料有望成为一种新型的药物载体应用于药物领域，文中制备在溶液中能稳定分散的介孔二氧化硅纳米球（MesoporousSilicaNanospheres，MSNs）并探讨其生物毒性。方法以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用溶胶凝胶法制备MSNs，利用透射电子显微镜、X射线衍射、氮气吸附-脱附仪检测MSNs的物理化学性质；检测MSNs对293T细胞（人胚肾细胞）增殖的影响；观察BALB／c小鼠尾静脉注射20mg／kg和40ms／kg剂量MSNs后肝、脾、肾、心、脑和肺的病理学变化。结果制备的MSNs在溶液中可稳定分散，平均粒径为100nm，具有高度有序的二维六方结构。体外实验结果：50～400μg／ml范围内，MSNs对293T细胞成活率没有影响（P〉0．05）；体内实验结果：40mg／kgMSNs导致BALB／c小鼠肝和肺出现病理变化。结论在溶液中稳定分散的MSNs对293T细胞没有毒性；长时间尾静脉注射高剂量MSNs对小鼠肝和肺有一定程度的损伤，通过控制MSNs的使用剂量与使用周期可以避免对动物组织器官的毒副作用。

树枝状介孔二氧化硅的制备及其负载纳米银的抗菌性

以正硅酸乙酯为硅源(TEOS),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用溶胶-凝胶法在氨水催化下制备树枝状介孔二氧化硅微球。以该微球为载体,原位负载纳米银。探究乙醚、硅烷结构助剂加入量对介孔二氧化硅微球的形貌、结构和粒径的影响,并通过抗菌实验测试其样品的最低抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。结果表明:硅烷结构助剂和乙醚的加入对树枝状孔道的生成是至关重要的;纳米银负载到该介孔二氧化硅的MIC在3.16~3.95mg·L-1,MBC为6.32mg·L-1,优于纯纳米银。

以手性两亲小分子为模板剂制备介孔二氧化硅纳米空心球

以L-亮氨酸为手性源合成了手性阳离子两亲性小分子化合物L-18Leu6NEtBr,用其自组装体作为模板,氢氧化钠为催化剂,经溶胶-凝胶过程制备出介孔二氧化硅纳米空心球;分析了介孔二氧化硅纳米空心球的尺寸和孔径.结果表明,所制备的二氧化硅空心球直径约100nm;其介孔孔道平行于壳表面,孔径为3.1nm.

枝状介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及载释性能测试

采用非油相法,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三乙醇胺(TEA)为催化剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,以具有低表面张力的三氟乙酸钠(FC2)、全氟辛酸钠(FC8)为添加剂,与CTAB相互作用,合成了粒径、孔径可微调的枝状介孔二氧化硅纳米粒子(DMSNs)。研究了TEOS和FC的用量以及FC的碳链长度对DMSNs的孔径、粒径大小的影响。结果发现,TEOS的用量对于产品的微观结构影响不大。选择FC8作为添加剂,当FC8与CTAB的摩尔比为0.15时,可以合成大孔径、小粒径的DMSNs。通过负载和释放溶菌酶实验发现,具有这种微观结构的DMSNs具有最大的负载量及缓慢的释放速率,负载释放性能好。

介孔二氧化硅的形貌控制：螺旋纳米纤维，纳米介孔球和多级结构空心球

报道了不同形貌（包括螺旋纳米纤维、纳米球和多级结构空心球）的介孔二氧化硅的合成和表征。以阳离子表面活性剂十六烷基三甲级溴化铵为模板，在两相体系中合成了螺旋纳米介孔纤维。这类螺旋纳米纤维中的六方排列介孔孔道围绕纤维轴向呈螺旋状盘绕，同时，纤维整体也可进一步盘绕出更高一级的螺旋结构。以N-酰基氨基酸阴离子表面活性剂为模板，合成了具有中-D辐射孔道结构的单分散二氧化硅纳米球，球的尺度可以通过合成体系的酸度调节。还以一种简单的乳液模板方法合成了同时具有蠕虫介孔球壳和层状结构芽式结构的空心球，并讨论其形成机理。

介孔二氧化硅微球的扩孔及组装磁性纳米铁粒子

以十六胺为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源合成孔径约3nm的多孔球形结构介孔二氧化硅(MS)材料.为满足组装磁性纳米粒子所需的孔径要求,提出了一种可较大程度扩大孔径的方法-复盐浸渍法,用多组分盐溶液(NaC1:LiCl:KNO3=4:1:1,ω)浸渍MS微球,然后在300℃加热2h,扩大MS孔径,扩孔后的MS微球孔径在10nm左右.采用电化学方法在MS介孔内合成Fe纳米粒子,并在H2气氛下加热还原得到Fe/SiO2磁性复合微球,制备出的磁性复合微球孔道内均匀地分布着Fe粒子.

巯基介孔二氧化硅纳米球的制备及其对水中超痕量铅的电化学方法检测

铅是环境中常见的重金属，人体长期摄入铅之后，会对神经系统和心血管系统等造成终生损害，因此，对环境中残留铅含量的监测尤为重要。尽管原子光谱方法可用于Pb2＋的测定，但其不适于现场检测。而Pb2＋易吸附于盛装容器表面，若取样后不及时测定，检测结果的误差很大。电化学传感传感器具有价格低廉、便携和灵敏度高等优势，适用于水中痕量金属离子的现场检测。

介孔二氧化硅纳米球孔结构及其酶固定性能

采用双相合成方法,以十六烷基三甲基季铵盐为模板,以环己烷为油相试剂,制备粒径和孔结构可调的具有较大孔尺寸的介孔二氧化硅纳米球(MSNs);MSNs结构与表面物理化学性质分别通过扫描电镜、透射电镜、小角X射线衍射和氮气脱附-吸附分析仪进行表征;将MSNs通过戊二醛交联的方法用于生物大分子酶的固定,探讨孔径和孔道结构对酶固定量的影响。结果表明:MSNs的孔结构与表面活性剂中阴离子组成密切相关,制备的MSNs粒径在50~100 nm,并且随反应次数的增加而增大;介孔孔径在6.0~10.0 nm之间;酶固定量的研究发现MSNs的孔尺寸越大,孔道贯通性越好,越有利于酶固定;MSNs对葡萄糖氧化酶的固定量高达230.4 mg/g,是介孔材料SBA-15固定酶量的3倍,且固定酶的活性并没有明显的损失。

中空介孔二氧化硅微球的辐射接枝改性及其在防腐涂料中的应用

通过硬模板法制备出粒径为230 nm的中空介孔二氧化硅微球,经双键改性后,采用γ射线辐照,在中空介孔二氧化硅微球表面接枝具有pH响应性的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯;再通过减压灌注法将缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)负载其中,BTA的负载率可达22.8%(质量分数).在水溶液中,所负载BTA的释放行为与溶液的pH相关,在酸性条件下的累积释放量高于在碱性和中性条件下的释放量.将负载BTA的复合微球与水性聚氨酯涂料结合,在电化学防腐实验中发现,复合涂料具有理想的防腐蚀性能,能够有效地保护金属,防止其快速腐蚀.

纤维状二氧化硅纳米球的水热合成与表征

为了得到高比表面且尺寸均一的纤维状二氧化硅纳米球,采用静止和搅拌水热反应法制备了该类纳米粒子,探讨了制备机理及影响生长的因素.以同反应条件下微波法制备所得纤维状二氧化硅纳米球为参比样品,通过扫描电镜和透射电镜(SEM和TEM)观察了微波反应法和水热反应法所得3类纤维状二氧化硅纳米球的形貌和结构特征、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)考察了纳米粒子的化学组成、X射线衍射谱(XRD)探究了纳米粒子的体相结构信息,以及采用氮气吸附脱附手段揭示了纳米粒子的吸附脱附类型及孔径分布.结果表明:水热反应能够生成直径较大、形貌更为均匀的纳米球;搅拌水热反应效果更明显,产物尺寸更为均一;3种反应方式合成的纳米球具有相似的化学结构和化学官能团,都属于Ⅳ型吸附且滞后环属于H_3型;3类纳米球的比表面积(和孔体积)分别为480.156 m^2/g(1.287 cm^3/g)、464.757 m^2/g(0.654 cm^3/g)和429.351 m^2/g(0.726 cm^3/g).形貌和结构的差别归因于反应体系的压力和反应母液均匀程度,前者促使生成均匀的微乳液,后者促进生成均匀的反胶束.

纳米介孔碳与纳米介孔二氧化硅的复配体系作为润滑油添加剂的摩擦学性能

用均匀设计法将纳米介孔碳与纳米介孔二氧化硅进行复配,利用四球摩擦试验机对复配剂摩擦学性能进行测试。发现复配体系能较好地改善润滑油的抗磨减摩性能;复配体系中纳米介孔碳和介孔二氧化硅均能发挥各自优势,分别改善润滑油的极压性能和减摩性能。

乙烷桥联型介孔二氧化硅纳米球的制备与表征

本文采用表面活性剂导向溶胶-凝胶法,在碱性条件下,通过两种硅源成功制备了乙烷桥联型介孔纳米粒子(MSN)。在合成MSN的基础上,以γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)为改性剂对MSN表面进行了修饰。结果表明:合成的MSN呈规整的纳米级球体,界面高度交联,具有直径分布均匀(260nm)的无机-有机杂化骨架,其比表面积、介孔尺寸和孔容分别为540m^2/g、3.7nm和0.52cm^3/g。

磁性介孔二氧化硅的合成及其在肿瘤治疗中的应用

肿瘤发病率的逐年上升,严重威胁着人类的健康和生命,在人类与癌症斗争的过程中发展出了许多具有治疗前景的纳米治疗平台.其中,磁性介孔二氧化硅纳米球(MAG-MSNs)被认为是一种具有研究前景的纳米材料.MAG-MSNs具有易制备、低成本、易改性、生物安全性高等特点,提高了材料的性能,使得材料在光热治疗(PTT)肿瘤及化学动力学治疗(CDT)肿瘤等方面具备了一定的应用前景.综述了具有核壳结构MAG-MSNs的结构特点与制备方法,以及其在肿瘤治疗领域中的研究进展.

酸性刺激响应的二氧化硅纳米容器及其体外释放

研究了以缩酮链作为刺激响应单元的智能纳米容器在仿溶酶体和内涵体条件下的释放效果。以介孔二氧化硅纳米微球(MSNs)为载体,吸附荧光指示剂-罗丹明B,用2-(2-溴-乙氧基)-2-(2-叠氮基-乙氧基)丙烷作为连接链,将β-环糊精连接到介孔出口处进行封装,制备了酸性-刺激响应智能纳米容器,并用固体核磁共振(SSNMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)验证了MSNs表面改性过程。使用荧光分光光度计实时监测智能纳米容器在不同pH下释放动力学曲线、紫外分光光度计测得该智能纳米容器的载药量为15.23 mg/g。结果表明,利用末尾封端技术制得的以缩酮链作为刺激响应单元的智能纳米容器实现了在中性条件下"零释放",酸性条件下大量释放(即仿溶酶体和内涵体条件下适量缓慢释放)的效果,此项研究在肿瘤细胞靶向方面具有很好的应用前景。

纳米介孔氧化硅球的制备方法

一种纳米介孔氧化硅球制备方法，从无机硅源出发，先制得酸性活性二氧化硅溶胶，然后再与水溶性有机溶剂、模板剂充分混合均匀，在氨水作用下，酸性活性二氧化硅溶胶在模板剂作用下，经一段时间充分反应即得介孔二氧化硅球。本发明是一种较为经济、工艺简单的制备介孔二氧化硅球的方法。

球壳状纳米介孔腔内药物释放特性的分子动力学研究

有序纳米介孔材料的有序性、大的比表面积、孔道均匀等特性使其在药物装载、吸附、释放等方面得到广泛的应用。近年来研究者对介孔材料在药物控释方面的研究主要是通过材料制备、表征以及吸附药物后介孔材料的性能测试等几方面实现的。大多数报道都是采用实验的方法进行研究,关于模拟计算方面的研究很少,力场的选择更是模拟计算的一项挑战。依据介孔材料的独特结构构建了球壳状纳米介孔腔内药物分子释放模型,通过分子动力学的方法计算分析了药物分子的释放特性,重点考察了药物分子大小、溶液环境、介孔腔结构特征对其释放特性的影响。