多层多孔Co_3O_4纳米粒子组装体的合成、表征和电化学性能研究(英文)

利用十二烷基磺酸钠(SDS)作为表面活性剂,合成了形貌化的CoC2O4配合物前驱物,然后在500℃下热分解形貌化的前驱物,得到了多层多孔Co_3O_4纳米粒子组装体。采用FESEM、TEM、HRTEM、XRD、N_2吸附脱附和Raman散射等手段对产物进行了分析和表征。低角XRD,TEM和N_2吸附脱附测试表明所得组装体具有多孔结构。常规XRD、HRTEM和Raman结果证明组装体中Co3O4纳米粒子建筑块结晶较好。与体相Co_3O_4晶体相比,Co_3O_4纳米粒子组装体的5个拉曼活性峰发生了明显的红移。将Co_3O_4纳米粒子组装体作为锂离子电池的正极材料进行了电化学性能测试,结果表明该组装体电极的首次放电容量为1115mAh·g^(-1),远高于目前文献报道的Co_3O_4纳米管、纳米粒子和纳米棒电极。但是,该组装体电极的循环性能不好,有待进一步提高。

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一,本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。

纳米粒子组装技术的研究进展

综述了纳米粒子组装技术的研究进展,简要介绍了纳米粒子组装的方法,为进一步研究纳米粒子组装体系的应用奠定了基础.

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性一直是凝聚态物理领域的研究热点之一.以原位组装的策略制备磁性颗粒膜,可以将磁性纳米粒子的制备和薄膜的组装过程分开,实现磁性颗粒膜中颗粒尺寸、颗粒间距等微结构要素的独立调控,为揭示磁性颗粒膜电磁输运特性的微观机制创造条件.本文总结了近年来磁性纳米粒子组装颗粒膜的制备及其电磁输运特性的主要研究成果,包括磁性颗粒膜的可控制备、电阻温度依赖性、导电机制,以及磁性颗粒膜的反常霍尔效应和标度理论.

“核—卫星”状金纳米粒子组装体的自组装方法与应用

"核—卫星"状金纳米粒子组装体(CSNAs)因其新颖的构型和特殊的性能而备受关注,在表面增强拉曼光谱(SERS)、光电器件、生化传感器和特异材料方面引起了科学家们的极大兴趣。文章总结了目前用于构建CSNAs的几种主要的自组装方法,并对组装体的应用进行了介绍。

纤维素自组装纳米粒子的研究进展

针对纤维素自组装纳米粒子(CSANPs)中两亲性纤维素聚合物的骨架结构、疏水侧链和自组装响应类型进行了归纳,并介绍了CSANPs在不同条件下的粒径、形态和结构。CSANPs普遍具有智能响应性能(如温度、pH值等),在智能材料和生物医学领域有重要的应用,尤其在可控药物释放方面。新型的微观结构、尺寸、形态可控的且具有光、磁、热、生物学等性能的可降解CSANPs正成为纤维素材料领域的研究热点。

聚苯胺纳米粒子的反胶束法合成及自组装

分别在 2 乙基己基琥珀酸钠 (AOT)、聚氧乙烯烷基苯基醚 (OP)及溴化十六烷基三甲基铵 (CTAB) 3种表面活性剂构建的反胶束体系中合成了聚苯胺纳米粒子 ;利用紫外 可见、红外光谱、X射线粉末衍射及透射电镜等对产物进行了结构表征和形态观察 ;讨论了反胶束水池大小、苯胺单体浓度及表面活性剂种类等对聚苯胺纳米粒子尺寸和形态的影响 ;首次探讨了反胶束体系中聚苯胺纳米粒子的形成过程。结果表明 ,聚苯胺纳米粒子的尺寸随着反胶束水池的增大而增大 ,并能在较高单体浓度下进行自组装 ,聚苯胺纳米粒子从球形组装为米粒状 ;单体浓度从 0 0 5mol/L增大到 0 2mol/L时 ,以及表面活性剂带有电荷时 。

自组装纳米粒子防龋疫苗的免疫效能

目的:研究自组装纳米粒子防龋疫苗Glu-FTH以及Glu+Poly(I:C)(联合应用佐剂Poly(I:C)与抗原Glu)对小鼠特异性体液免疫和黏膜免疫的影响。方法:将小鼠随机分为6组,分别将Glu-FTH、Glu、Glu-FTH+Poly(I:C)、Glu+Poly(I:C)、FTH、PBS经鼻黏膜滴注免疫小鼠,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清和唾液中特异性抗体水平。结果:Glu-FTH、Glu、Glu-FTH+Poly(I:C)、Glu+Poly(I:C)均可有效提高小鼠血清中抗Glu IgG水平;Glu+Poly(I:C)和Glu可有效提高小鼠唾液中抗Glu sIgA水平。结论:防龋疫苗Glu-FTH具有一定的免疫效果,佐剂Poly(I:C)与抗原Glu联合应用可引发较强的免疫反应。

自组装纳米粒子在肿瘤诊疗中的研究进展

目前,肿瘤治疗手段呈现智能化、多样化和个性化等特征,但所使用的诊疗试剂常因水溶性、靶向性、稳定性以及多药耐药性等问题限制了它们在临床上的治疗效果。为弥补这些不足,纳米技术在生物医疗领域的应用被广泛研究。利用超分子自组装技术制备的纳米粒子最令人瞩目且具有独特优势,其中尺寸均一、易于合成、功能多样且可调、可功能导向设计的纳米药物,可用于提高肿瘤疗效。基于自组装前驱分子类型,本文从单组分、双组分和多组分等方面介绍自组装纳米粒子在肿瘤诊疗中的研究进展,讨论每一类材料的功能应用与设计思路。最后,阐述了自组装纳米粒子面临的相关挑战与机遇。

多糖自组装纳米粒子在防治犊牛腹泻中的可行性分析

犊牛腹泻严重影响着养牛业的发展。抗生素药物虽然在一定程度上可以改善腹泻,减少损失,但长期使用会使致病菌产生耐药性,严重影响环境以及人类健康。益生菌已成为良好的抗生素替代品,随着学科交叉融合的理念在科学研究中的深入发展,将多糖自组装纳米粒子作为新型益生元内化入益生菌体内,可促使其分泌大量具有抑菌活性的抗菌肽,若将其应用于犊牛的生产实践当中,将为治疗犊牛腹泻提供新的思路与解决方案。本文综述了犊牛腹泻原因、多糖自组装纳米粒子与益生菌的协同效应,分析了多糖自组装纳米粒子在防治犊牛腹泻中的可行性。

自组装纳米相粒子(SNAP)涂料的应用研究

采用XRD(X射线衍射)、TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)和AFM(原子力显微镜),研究自组装纳米相粒子(SNAP)涂料的化学结构与形态。SNAP涂料可设计用于宇航领域中的铝合金材料的表面防腐。

环糊精与表面活性剂主客体作用诱导的金纳米棒可控自组装

纳米结构基元的可控自组装是自下而上构筑功能材料及纳米器件的有效途径。各向异性的金纳米棒具有独特的等离激元特性,而如何通过简单有效的方法实现其可控自组装仍具有较大的挑战性。本文利用环糊精(CD)与吸附于金纳米棒表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的主客体作用,实现了金纳米棒(GNR)在水溶液中的可控自组装。通过调节α-CD的浓度可以分别实现金纳米棒肩并肩组装或头对头组装,初步揭示α-CD与CTAB的超分子作用是金纳米棒组装的主要诱因。根据实验结果推测α-CD诱导金纳米棒组装的机理如下:在α-CD浓度较低时,GNR表面的CTAB吸附层部分被α-CD/CTAB超分子复合物取代,从而发生缓慢的肩并肩组装;在α-CD浓度较高时,GNR表面的CTAB吸附层大量被α-CD/CTAB复合物取代,并且GNR两端的CTAB几乎完全被取代,因而发生快速的头对头组装。借助于α-淀粉酶对α-CD的水解作用,可以利用该组装体系实现对溶液中微量淀粉酶的检测。这种基于主客体作用的自组装策略为非球形纳米基元的可控自组装提供了新的思路。

纳米流体液膜蒸发自组装双尺度沉积结构三维模拟

纳米流体液膜在自然状态下蒸发干燥后除了形成单一尺度的网状连续结构、枝状分形结构以及微尺寸环结构等沉积结构,还会形成双尺度细胞网络沉积结构和双尺度纳米粒子环状沉积结构.为了更直观地研究纳米流体液膜双尺度沉积结构的形成机理,本文在二维动力学蒙特卡罗模型的基础上,建立了三维动力学蒙特卡罗模型,并加入了耦合溶剂蒸发率的动态化学势,成功模拟出了双尺度细胞网络沉积结构和双尺度纳米粒子环状沉积结构,并讨论了动态化学势中化学势锐度与流体临界蒸发率对纳米流体液膜蒸发自组装双尺度沉积结构的影响.模拟结果与文献中的实验结果吻合良好.

自组装金团簇电极库仑台阶现象和电化学阻抗谱研究

采用示差脉冲伏安法研究了自组装单层保护金纳米团簇（C8AuMPC）在常温下二氯甲烷溶液中的量子化电容充电效应．研究结果表明，该团簇在-0．8～0．8V电位范围内有4对明显的量子化电容充电峰．同时采用电化学阻抗谱对C8AuMPC修饰金电极体系的界面结构进行了表征，研究结果表明，MPC自组装层存在两个界面，即金电极-MPC层界面和MPC层一溶液界面；这两个界面的界面电容在MPC的零电荷电位（ca．-0．2V）附近均基本保持不变，随着电位正移或负移到一定程度，界面电容发生变化．进一步利用双隧道结金属岛库仑阻塞效应理论讨论了已有报道中对MPC量子化电容充电的理论分析结果，并证明电化学阻抗谱也是研究MPC量子化电容充电效应的有效方法．另外，用示差脉冲伏安法及循环伏安法研究了电活性物种二茂铁对C8AuMPC量子化电容充电的影响，发现溶液中的电活性物种对MPC层-溶液界面的电子传递的贡献可以忽略，表明该界面的电子传递主要发生在纳米粒子之间．

姜黄素修饰透明质酸的自组装特性及其对Aβ40聚集的抑制作用:透明质酸相对分子质量的影响

淀粉样β蛋白(amyloidβ-peptide,Aβ)的聚集是阿尔兹海默症的主要病因.姜黄素(curcumin,Cur)是一种良好的Aβ聚集小分子抑制剂,但其存在水溶性和稳定性差等缺点.针对该问题,笔者先前将Cur修饰在透明质酸(hyaluronic acid,HA)上形成自组装纳米粒子CHA,不仅改善了Cur的水溶性和稳定性,而且还提高了Cur对Aβ聚集的抑制效果.为进一步考察HA的相对分子质量对纳米粒子自组装特性及其对Aβ聚集的抑制作用的影响,本研究将Cur分别以不同修饰度(substitution degree,SD)修饰在相对分子质量40、300和1,000的HA上,得到3类CHA.实验结果表明:HA相对分子质量能影响CHA的纳米结构及其最佳SD,HA相对分子质量越大,形成的CHA纳米结构越疏松,因而其最佳SD越大;在最佳SD下,相对分子质量为300的HA自组装形成的CHA的纳米结构最为合适,其抑制效果最好.研究结果对自组装纳米药物的设计具有重要的参考意义.

纳米粒子的程序化自组装研究进展

纳米粒子的自组装作为自下而上构筑纳米组装结构的简便且高效的策略而受到广泛关注,但在组装结构的精准性、多样性以及可操控性等方面仍面临较大的挑战.纳米粒子的程序化自组装是指特定的纳米粒子基元按照预先编好的程序自发排列成位置和取向等空间排列方式受到精准调控的组装结构,其更强调任意构筑一系列符合预先设定结构的多种形式纳米粒子组装体.本文总结了应用于纳米粒子程序化自组装的四类常用策略,即类原子成键、区域选择性修饰、模板引导和物理场调控,着重评述了近年来该领域的一些重要进展,并对纳米粒子程序化自组装的未来发展做了展望.

中科大制成手镯状Ni-Co合金磁通闭合纳米环

据报道,中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室纳米材料与化学研究部俞书宏教授领导的课题组近日成功制备了手镯状Ni- Co合金磁通闭合纳米环,提出了一条可靠的高产合成磁通闭合纳米环的新途径。

硫醇模板法组装金纳米粒子及其增强细胞色素c电化学活性研究

采用烷基双硫醇修饰和配体交换的方法,将弱保护剂四辛基溴化铵(TOAB)保护的金纳米粒子(Au NPs)组装到电极表面,详细研究了合成条件和组装时间对纳米粒子的尺寸、形状和表面覆盖度的影响,并运用透射电镜(TEM)和扫描隧道显微镜(STM)进行了表征.采用此纳米粒子修饰的电极获得了良好的细胞色素c(Cyt.c)分子的电化学响应,研究了电极表面纳米粒子的覆盖度对Cyt.c电化学活性的影响,并讨论了Au NPs增强电子长程转移的影响因素.

一种新型的压电免疫传感器在急性白血病免疫分型中的应用

为了将压电免疫传感器应用于急性白血病的临床免疫分型 ,首次研制了一种以等离子体聚合膜和金纳米粒子自组装技术为基础的新的压电免疫传感器 ,用于吸附固定多种淋巴细胞表面标志分子的单克隆抗体 ,检测急性白血病人血样中的相应分化抗原。结果表明 :该方法的检出率与临床常用的荧光免疫法相接近 ,无显著性差异(χ2 =3.4 ,P >0 .0 5 )。结论 :本研究中的免疫传感检测法具有成本低、操作方便和能进行实时监测与定量检测等优点 ,将其应用于急性白血病的临床免疫分型是可行的。

富勒醇微囊的制备与自由基清除效应

采用以聚电解/盐复合体为模板的纳米粒子自组装微囊法,利用分子间的静电作用力,在不添加表面活性剂的条件下,首次将带负电的富勒醇纳米颗粒制备成具有核壳结构的聚丙烯铵盐酸盐/HPO42-/富勒醇复合微胶囊。采用扫描电子显微镜、动态光散射仪、Zeta电位仪等对其进行了表征,并采用邻苯三酚自氧化法测定了微囊对自由基的清除作用。结果发现,该复合微囊接近球形,分散良好且大小均一,微囊直径约为1~2μm,表面电势接近0mV;其对超氧阴离子自由基具有较强清除能力且呈现浓度依赖性。