各向异性Janus纳米粒子的制备表征化学实验设计

设计了一个“一种各向异性的Janus纳米粒子的制备及表征”的综合化学实验。本实验设计将具有各向异性的Janus纳米粒子的合成、分离提纯、结构表征和应用功能融为一体,在实验过程中,引导学生探索Janus纳米粒子的合成机理,掌握分析仪器在材料结构和性能表征过程中的应用,激发学生的科研兴趣,培养学生基础实验操作技能以及使用现代仪器对产物进行结构分析的专业科研能力。

含二氧化硅组份Janus纳米粒子的制备方法和应用研究进展

Janus纳米粒子的非对称结构赋予其在空间结构和物理化学性质的各向异性,在半导体、催化、分散介质、生物医药等领域表现出优于普通纳米材料特性,是近年来纳米材料的研究热点.近些年来的研究报道多集中在含二氧化硅组份的Janus纳米粒子上,按其化学组成主要分为无机物-二氧化硅和聚合物-二氧化硅两大类.按此分类分析比较了Janus纳米粒子的制备方法,并介绍了其在药物输送、表面活性剂和催化等领域的应用现状.

药物输送系统中Janus纳米粒子的制备及应用

Janus纳米粒子(Janus nanoparticle,JNP)用于描述由两个不同侧面组合而成的一种异质结构的实体材料。Janus纳米粒子每个侧面在化学性质和/或极性上都有所差异,可将不同材料的特征和功能结合在一起,这是同类均质的材料难以实现的。近年来,Janus纳米粒子的制备方法已取得了重大突破,但其应用的发展方向仍然是一个充满挑战的领域,其中在抗肿瘤药物输送系统领域的研究较为突出。主要介绍了在药物输送系统中Janus纳米粒子的制备方法及应用,并提出了研究前景和可能面临的挑战。

基于不对称星形聚合物制备Janus杂化金纳米粒子

利用原子转移自由基聚合(ATRP)和叠氮-炔基点击化学反应,对β-环糊精(β-CD)进行不对称改性,在其宽截面一侧聚合得到14条亲水性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)链,在其窄截面一侧偶联7个硫辛酸(LA)基元,得到不对称星形聚合物(LA)7-CD-(PNIPAM46)14,采用配体交换法以此聚合物对金纳米粒子进行表面修饰,得到表面具有不对称化学组成和亲疏水性的Janus杂化金纳米粒子(Au3.1-CD-(PNIPAM46)14),该两亲性Janus杂化金纳米粒子可以在选择性溶剂水中组装形成类似于胶束结构的球状组装体。

Janus纳米金稳定的Pickering乳液界面催化氧化性能

Janus纳米粒子的结构设计和简易合成是Pickering乳液界面催化的关键.本文通过在Pickering乳液保护法中操纵共轭亚油酸的自组装、自交联性和弱还原性,合成了Janus型自交联吸附胶束修饰的纳米Fe_(3)O_(4)(SCA-Fe_(3)O_(4)),并在其表面原位还原金后,合成了Janus型催化剂Au-SCA-Fe_(3)O_(4),考察其同时作为乳化剂和催化剂在乳液界面催化苯甲醇氧化生成苯甲醛的性能.结果表明,该Janus纳米粒子的金修饰量(质量分数)仅为0.66%,兼具乳化性、催化性和磁响应性.Au-SCA-Fe_(3)O_(4)可制备外观稳定(100μm)和热稳定(90℃)的苯甲醇/水型Pickering乳液,可显著提高互不相溶反应物与催化剂间的接触面积,使其催化活性达到均匀纳米催化剂的2倍和非乳液催化时的3倍,其在界面的不可转动性使苯甲醛的选择性高于99.9%,避免了苯甲醛被过度氧化成苯甲酸.

基于化疗的多模式联合抗肿瘤Janus纳米平台研究进展

在癌症的治疗过程中,由于肿瘤的复杂性、多样性和异质性,大多数常规抗癌药物显示出狭窄的治疗窗.因此,目前临床研究的趋势已经逐渐从单一治疗转向选择具有不同治疗效果的双重药或多模式的联合疗法.Janus粒子可以独立控制不同药物的释放,减少各模式之间的相互干扰.本综述讨论了Janus纳米材料的制备方法和机理,评述了基于化疗的Janus纳米平台在多模式联合抗肿瘤领域的应用,提出了Janus纳米材料所面临的挑战.

Janus异官能基笼型倍半硅氧烷的合成研究

设计合成确切结构的异官能基笼型倍半硅氧烷一直是国际性的研究热点问题.用"自下而上"的方法,以半笼型结构倍半硅氧烷为模板,成功地制备出具有Janus结构的四乙烯基四氨基苯基、四乙烯基四苯基异官能基笼型倍半硅氧烷.并且,产物在一些极性溶剂(如四氢呋喃、氯仿及二甲基亚砜)中有较好的溶解性,为其衍生化及应用提供了保证.对所制备的异官能基笼型倍半硅氧烷进行了全面的表征分析,证明其具有Janus异官结构特征及完整的笼型结构.紫外可见及荧光发射光谱证实了倍半硅氧烷笼型结构的电子携带及传输作用,反过来证明其具有完整的笼型结构,同时也为其在有机光电材料中应用提供可能.提供了一类通用合成方法,拓宽了倍半硅氧烷功能单体的种类,并拓展了其应用范围.