磁性介孔氧化硅材料的制备与应用

介绍了新型复合材料——磁性介孔氧化硅材料的制备途径和应用领域。磁性介孔氧化硅材料兼具介孔氧化硅材料和磁性纳米粒子两者的优势。该材料比较常见的制备方法包括两大类:一步法和两步法,对这两大类制备方法进行了介绍,并从介孔结构和磁性分离性能两方面对不同制备方法进行了比较。相比而言,两步法普遍存在步骤较多、耗时较长或磁性颗粒严重阻塞孔道等问题;一步法则更为简单省时,同时磁性颗粒在二氧化硅壁面内原位形成,一定程度上避免了介孔孔道的堵塞。磁性介孔氧化硅材料在药物控释、生物催化等领域展现出了良好的应用前景。

磁性介孔氧化硅的合成及其对有机染料吸附性能研究

利用溶剂热法合成了亚微米级磁性Fe3O4,以Fe3O4为"芯",通过溶胶凝胶法合成了"芯-壳"结构的Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性介孔氧化硅。通过XRD,SEM,TEM,物理吸附与紫外可见分光光度计等表征手段对所得磁性介孔氧化硅进行了表征分析。研究了磁性介孔氧化硅对有机染料甲基橙、亚甲基蓝及罗丹明B的吸附性能。结果表明:成功合成了Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性介孔氧化硅,比表面积为121cm2·g-1,对有机染料甲基橙无吸附性能,对亚甲基蓝(MB)展现出较好的吸附性能,25min后对MB的吸附率可达99%。

巯基改性磁性介孔二氧化硅的制备及其对重金属Cd^2＋的吸附研究

以稻壳灰为硅源、Fe3O4为磁性材料制备磁性介孔二氧化硅(MMS);随后对其进行巯基改性制备巯基改性磁性介孔二氧化硅(TMMS),并考察了搅拌时间、反应温度、氨水添加量对TMMS表面巯基浓度的影响,研究了巯基浓度对Cd^(2+)吸附效果的影响;最后,对MMS与TMMS的结构进行表征,并通过吸附等温线对MMS与TMMS对Cd^(2+)吸附效果进行比较。结果表明:当反应时间8 h、水浴温度80℃、催化剂氨水添加量750μL时,TMMS的表面巯基浓度达到0.131mmol/g;巯基浓度越高,TMMS对Cd^(2+)的吸附效果越好;MMS与TMMS两种材料的骨架均为无定形的SiO2结构,BET多点比表面积分别为581.769 m2/g与405.665 m2/g;MMS与TMMS对Cd^(2+)的等吸附温模型更符合Langmuir模型,都属于单分子层吸附;在Langmuir模型中,TMMS的饱和吸附量为33.33 mg/g,大于MMS的饱和吸附量(21.50 mg/g)。因此,巯基改性有利于TMMS对Cd^(2+)的吸附,可达到有效脱除废水中Cd^(2+)的目的。

磁性介孔二氧化硅微球的研究及应用进展

磁性介孔二氧化硅微球作为一种新型纳米复合材料,广泛应用于众多领域。综述了近年来磁性介孔二氧化硅微球的制备方法,并对其在靶向药物、生物富集与分离、磁热疗、固定化酶等生化领域的应用作了介绍。

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.

功能磁性核壳纳米颗粒制备及对双酚A的吸附

采用水热法制备了球形四氧化三铁纳米颗粒,对其表面改性后得到两种吸附剂并用于对双酚A的吸附。借助透射电镜、红外光谱分析、热重分析仪和氮气吸脱附等温仪对两种吸附材料进行物理结构表征。结果表明:成功制备了核壳磁性介孔氧化硅纳米吸附剂(Fe_3O_4@mSiO_2),孔径约为2 nm,比表面积约为160 cm^2/g;对其进一步改性得到苯基改性吸附材料(Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES)。通过动力学模拟探究了两种吸附剂对双酚A的吸附特性。结果表明:二者对双酚A的吸附动力学均符合拟二级动力学模型,与Fe_3O_4@mSiO_2相比,Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES对双酚A的吸附量明显增加,最高达109 mg/g。主要是分子中苯环以π-π共轭方式与吸附剂表面苯基发生作用增强吸附性能。

磁性表面分子印迹聚合物(Fe3O4@mSiO2@MIP)的制备及四溴双酚A检测研究

在四溴双酚A作为模板分子,4-乙烯基吡啶和乙二醇二甲基丙烯酸酯分别作为功能单体和交联剂的条件下,通过在磁性介孔二氧化硅表面引发的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合制备了一种新型表面分子印迹聚合物,并研究了其对四溴双酚A的特异性吸附性能.透射电镜(TEM)显示,印迹聚合物为多层包覆的核壳型结构.氮气吸-脱附实验表明,所制备载体为介孔结构.吸附实验表明,制备的印迹聚合物对TBBPA表现出良好的结合能力,最大吸附量为55.59 mg/g,并且薄的印迹层使之能够在短时间内快速响应.在TBBPA与其结构类似物同时存在的情况下,印迹聚合物仍然表现出对TBBPA的特异性结合能力.同时,由于磁性核的存在,使得印迹聚合物可以借助外磁场的作用方便的从检测体系中分离出来.

F_(17)-Fe_3O_4@mSiO_2磁固相萃取GC-MS测定水中全氟羧酸

合成了全氟癸基功能化磁性介孔氧化硅微球(F_(17)-Fe_3O_4@mSiO_2),材料具有很好的水溶液分散性,能选择性富集全氟化合物,易分离、可重复使用等特点。以其为固相萃取材料、结合GC-M S方法建立了检测水中全氟羧酸的新方法。考察了磁性F_(17)-Fe_3O_4@m SiO_2用量、洗脱剂的类型和体积、萃取和洗脱的时间等参数的影响。在优化的实验条件下,方法的检出限为0.045~0.078μg/L,线性范围0.2~2000μg/L,相关系数大于0.998,相对标准偏差3.7%~7.2%。将方法应用于环境水中5种全氟羧酸的分析,回收率在95.6%~108.1%之间。