壳聚糖-F27软模板法制备孔结构可调的氮掺杂纳米介孔碳球

以壳聚糖为新的碳源和氮源的前驱体、三嵌段两亲共聚物(F127)为软模板,采用喷雾干燥和直接碳化技术成功制备了氮掺杂介孔碳纳米粒(NMCs)。系统研究了模板剂用量对氮掺杂介孔碳材料孔结构和氮元素含量的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积和孔径分析仪(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对氮掺杂介孔碳纳米粒子的微观形貌和结构进行了表征。分析研究结果表明,氮掺杂介孔碳材料孔隙发达,纳米粒子具有球形形貌,平均直径约为300～400 nm,具有蠕虫状介孔结构,随着模板剂用量的增加,孔径在3. 05～6. 09 nm逐渐增大,氮元素含量逐渐从6. 324%减少为3. 020%,孔容和比表面积先增加后减少,碳源和模板剂质量比在6∶2时比表面积最大为868. 9 m^2/g,孔容为0. 963 cm^3/g。同时掺N后的介孔碳由于掺氮量不同,接触角随着氮含量的增加而减少。

有序介孔碳纳米球的合成、表征及载药控释研究

采用软模板法合成出介孔酚醛树脂球,通过部分碳化法获得有序介孔纳米球,考察了水浴反应时溶液的p H及模板剂对产物形态的影响,当反应溶液p H=8.0及模板剂为F127时,合成产物为规则纳米球状,球体大小均一且介孔明显。通过扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察到产物表面有明显有序介孔存在,红外分析证明了其表面存在诸多活性基团。介孔碳纳米球成功负载阿霉素,载药率为38.2%,96 h后的药物释放率为58.5%。通过介孔碳材料与人成纤维细胞共培养以考察材料的生物相容性,利用吖啶橙(AO)染色观察细胞状态,采用MTT(3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四氮唑噻唑蓝)法进行细胞增殖定量检测,结果表明:与介孔碳球共培养的细胞形态正常,结构完整,伪足清晰可辩,生长状况良好;共培养7 d后细胞存活率保持在80%以上,证明介孔碳纳米球有良好的生物相容性。

介孔碳纳米球/RDX主客体含能复合材料的制备及热分解性能

为探究介孔碳纳米球(MCS)对氧化剂环三亚甲基三硝铵(RDX)热分解性能的影响,通过双模板法制备出粒径约350 nm的MCS,利用主客体化学技术将RDX晶体引入MCS孔内及表面,得到MCS/RDX复合物。采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)对MCS和MCS/RDX复合物的形貌和结构进行表征;通过傅里叶红外变换光谱(FTIR)研究了MCS与RDX之间的界面相互作用;利用差示扫描量热⁃热重分析(DSC⁃TG)研究MCS/RDX复合物的热行为,相比纯RDX,MCS/RDX复合物的分解温度降低13℃,放热量增加,表观活化能从234.87 kJ·mol^(-1)降低到126.48 kJ·mol^(-1)。采用落锤撞击感度仪和静电火花装置测试所得材料感度。与纯RDX相比,MCS/RDX复合物的撞击感度和静电火花感度明显降低。这些结果表明,MCS对RDX的热分解具有较好的催化性能,并能降低RDX的感度。

介孔碳纳米微球在锂离子电池中的应用

将介孔碳纳米微球粉末与磷酸铁锂(LiFePO_4)、石墨混合(介孔碳含量为8%)作为电池的正负极材料,组装锂离子电池。添加碳纳米微球后,电池的可逆性和比容量均优于未添加的,尤其在大电流9.0 A充放电时,充电电压平台约低0.25 V;充放电效率高出约88.5%;输出容量与放电电流为0.8 A时的比值高约15%。在低温0℃、-10℃和-20℃放电时,添加碳纳米微球的电池输出容量与额定容量的比值比未添加的分别高12.4%、14.9%和16.7%。

介孔碳纳米球的制备及扑热息痛的电化学检测

本文构建了一种基于介孔碳纳米球(MCNs)的电化学传感器用于对乙酰氨基酚(PA)的分析检测.酚醛树脂用作碳源,商业三嵌段聚合物Pluronic F127用作表面活性剂,采用有机-有机自组装软模板法,通过低浓度水热合成尺寸均匀的介孔碳纳米球.材料的形貌通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)等表征,采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)考察MCNs修饰的玻碳电极(MCNs/GCE)对PA的电化学催化性能,结果表明,该修饰电极对PA的电化学检测呈现线性范围宽(1 ~ 60 μM和60 ~ 300 μM),检测限低(0. 34 μM)(S/N=3),灵敏度高(7. 15 μA μM^-1 cm^-2和1. 62 μA μM ^-1 cm^-2)的优点,将该修饰电极用于含扑热息痛的实际样品-对乙酰氨基酚缓释片的测定,得到了满意的结果,有望用于实际样品中PA的检测.

载药介孔碳纳米球的研究进展

介孔碳纳米球(mesoporous carbon nanospheres,MCNs)是由具有介孔结构的碳源在特定条件下合成的一种新型碳材料,具有比表面积大、孔隙率高、粒径可控和生物相容性好等优点,在生物医药领域具有广阔的应用前景。阐述了MCNs载药系统的应用,分析了MCNs载药系统存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。

介孔碳纳米球在肿瘤诊疗中的研究进展

介孔碳纳米球作为三维碳基纳米材料,具有较好的生物相容性、高比表面积和可控介孔结构,成为药物、生物染料、光敏剂等的优良载体。近年来介孔碳纳米球的合成工艺和功能研究取得了重大进展,在肿瘤成像、药物的靶向递送和响应性释放、光学治疗、声动力学治疗和生物催化领域表现出应用潜力。本文对近期介孔碳纳米球在合成和肿瘤诊疗领域的发展进行综述,为介孔碳纳米球在肿瘤诊疗中的研究提供借鉴。