聚(L-乳酸-co-衣康酸丁二醇酯)/中空介孔SiO_(2)微球复合薄膜的制备及对草莓包装中微气氛的调控作用

为改善聚(L-乳酸)(PLLA)薄膜的果蔬平衡气调包装性能,文中首先通过熔融酯化缩聚法将聚衣康酸丁二醇酯(PBI)作为柔性链段引入PLLA中制备PLBI共聚物,进一步通过溶液浇筑法将中空介孔SiO_(2)微球(HMSM)作为气体渗透“通道”填充到PLBI中制备PLBI/HMSM复合膜。探究了软段嵌入、HMSM粒径对复合膜包装性能的影响,并评估了薄膜对草莓包装内气氛的调控作用。结果表明,与PLLA相比,PLBI薄膜的Tg降低了5.4℃,断裂伸长率增加了14.3倍。继续添加质量分数0.9%700 nm的HMSM后,PLBI薄膜的CO_(2)透过率(CDTR)和O_(2)透过率(OTR)分别约为PLLA的2.2倍和3.3倍,而水蒸气透过率有所下降。草莓保鲜结果表明,在3~25 d的贮藏期间,PLBI/HMSM薄膜内的CO_(2)和O_(2)含量分别维持在6.9%~8.0%和3.1%~4.6%,可为草莓提供理想的保鲜微气氛,有效延缓了草莓的枯干和腐烂。

SiO_2介孔中空纳米球载体的体外细胞毒性

目的:探讨由不同表面活性剂所合成的SiO2介孔中空纳米球对于人体的安全性问题。方法:以人肝细胞株L02作为受试细胞,采用MTT法。结果:低浓度时SiO2介孔中空纳米球载体对细胞毒性较小,高浓度时毒性较大;在合成过程中引入pluronic F127后,SiO2介孔中空纳米球的细胞毒性增大。结论:剂量是决定SiO2介孔中空纳米球毒性大小的一个重要因素;合成过程中不同表面活性剂的引入可能导致其细胞毒性的增大。

利用W/O微乳液制备具有规则介孔结构的单分散球形纳米SiO_2

用氨水、环己烷、壬基酚聚氧乙烯(10)醚和正构醇制备了稳定的W/O微乳液.在该微乳液中,使正硅酸乙酯在碱性条件下水解制备得到了纳米级SiO2.SiO2粒径为60～90 nm,并且为单分散的球形颗粒;其粒径随微乳液中H2O与表面活性剂摩尔比的增加而增加.考察了影响SiO2孔径分布的因素,当W/O微乳液中H2O与表面活性剂的摩尔比为5以及采用正辛醇为助表面活性剂时,可以制得孔分布较窄且主要位于介孔范围的纳米SiO2.

介孔SiO2纳米球为载体的Pb（Ⅱ）印迹聚合物吸附性能研究

以壳聚糖为单体,介孔SiO2纳米球为载体,3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为交联剂制得Pb(Ⅱ)印迹聚合物,用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对其形态进行表征,用原子吸收分光光度计研究其吸附和洗脱等条件对聚合物吸附性能的影响。结果表明:最佳吸附酸度为pH=5~6;最佳静置吸附时间为4~6h,最佳Pb2+初始浓度为160~240mg/L;吸附动力学结论表明吸附速率符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir吸附模型;用2.0mol/L硝酸溶液进行洗脱,洗脱率达到99.60%;常见干扰离子基本不干扰吸附富集测定。

中空介孔SiO_2纳米球的制备、改性及其对Al^(3+)荧光识别研究

中空介孔SiO_2由于中空多孔的结构而常用作功能材料的基底。将中空介孔SiO_2进行官能团修饰,并应用为荧光传感材料是中空介孔SiO_2一个重要的研究领域。本论文采用聚丙烯酸(PAA)为中空模板,聚醚F127为造孔剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂在乙醇体系中制备了中空介孔SiO_2纳米球。系统研究了搅拌速度和聚醚F127引入量对中空介孔SiO_2纳米球形貌及比表面积的影响。通过透射电镜、N_2^-等温吸附脱附曲线等表征说明该合成方法具有很好的普适性,通过调节F127的引入可以实现对比表面积的有效控制。通过氨基化、席夫碱反应进行荧光修饰,进一步研究表明荧光修饰后的中空介孔SiO_2纳米球在水溶液中能够实现对Al^(3+)的有效检测,检测限为1.19×10^(-7)M。

载万古霉素聚乙二醇功能化中空介孔硅球缓释药物的制备及其抗菌活性研究

目的:万古霉素是一种具有多重杀菌机制的糖肽类抗菌药物,但因其代谢快和易于产生细菌耐药性等特点,影响其抗菌作用,开发新型基于万古霉素的纳米缓释药物具有重要意义。方法:利用模板法成功制备了聚乙二醇功能化分散性好的中空介孔纳米硅球药物载体,利用红外光谱、透射电镜、动态光散射及热重分析等手段进行了表征分析。结果:该载体对万古霉素的载药量及包封率高达154.9 mg/g和77.5%,24 h万古霉素药物累积释放率为47.4%,细胞存活率均高于85.0%,抗菌活性显著增强。结论:基于中空介孔纳米硅球载体万古霉素药物在药物缓释及生物利用度提升方面具有应用价值,为新型抗菌材料的发展提供了参考。

以L-苯甘氨酸衍生物为模板制备介孔SiO_2纳米空心球

用L-苯甘氨酸合成了L-苯甘氨酸衍生物阳离子两亲化合物,以其自组装体为模板,采用四乙氧基硅烷为硅源,制备了介孔SiO_2空心球.结果表明,制备的介孔SiO_2纳米粒子直径50~200nm,孔径3.8nm左右,孔道成平行排列.

一步法合成中空介孔纳米Cu/SiO_(2)及其催化还原硝基苯类化合物研究

采用一步水热法原位合成了中空介孔纳米Cu/SiO_(2)系列催化剂,通过SEM、TEM、XRD、FT-IR、XPS、BET及ICP对所合成的系列催化剂进行了表征分析,探索了铜前体用量对Cu/SiO_(2)系列催化剂形貌结构的影响,将系列催化剂用于催化硝基苯类化合物的还原反应。结果表明,最佳铜前体的用量为0.10 mol/L,铜负载量达到2.25 wt.%,其催化对硝基苯酚(p-NP)的转化率能在30 s内达到100%。该工作的创新性在于通过简单直接的原位技术制备金属粒径相对较小、形貌规则的中空介孔纳米Cu/SiO_(2)催化剂,实现了硝基苯类化合物的高效催化还原。

介孔SiO_2纳米微球的生物相容性研究进展

介孔SiO2纳米微球(MSNs)具有良好的理化性能,在疾病诊治方面具有广阔的应用前景,但若要成功应用于人体,需要完善其生物相容性研究。MSNs对于细胞的毒性与MSNs能否被摄取进入细胞,以及进入细胞的量有关,并取决于细胞的类型和MSNs本身的性状。通过一系列物理和化学方法的改进,可以明显改善MSNs的血液相容性,降低溶血作用。介孔SiO2纳米微球经静脉注射后分布于动物的肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肠胃、肌肉和肺脏,其毒性作用与浓度有关;MSNs作为一种异物进入体内后可能会诱发机体产生一定程度的超敏反应。介孔SiO2纳米微球具有较好的生物相容性,但其采用何种方式应用仍需进一步研究。

富勒烯功能化的球形纳米介孔SiO_2及其单线态氧的检测

研究了富勒烯负载到介孔SiO2用作光敏剂。以CaCO3为模板制备了球形纳米介孔二氧化硅,采用SEM、EDS、XRD和氮气吸附法对样品进行形貌结构表征。实验结果表明:制备出的球形SiO2大小均匀,粒径约为100nm且具有介孔结构。以富勒烯C60为光敏剂,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为硅烷偶联剂,将C60接枝到纳米球形介孔SiO2上。傅里叶红外FT-IR谱图显示在1 390cm-1及1 599cm-1处出现2处新的特征峰,分别对应C60骨架振动峰以及N—H特征伸缩振动峰,这表明C60成功接枝到SiO2上。电子自旋共振法(ESR)法以及化学探针紫外分光光度计法检测结果表明SiO2-APTES-C60材料在光照射条件下可以产生单线态氧,并通过相对检测法计算出量子效率为0.52。

氨基功能化有序介孔SiO_2薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SiO2薄膜,然后利用氯金酸(HAuCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇萃取获得的氨基功能化介孔SiO2薄膜具有高度有序的介孔结构;利用中和反应及氢气氛围煅烧还原的方法将Au纳米粒子组装在介孔SiO2薄膜的孔道中,Au纳米颗粒分散均匀且晶化良好,表现出(111)晶面的择优取向生长;随着中和反应时间的延长,Au纳米颗粒的粒径呈增长趋势,Au/SiO2纳米复合材料的吸收光谱发生红移,表明存在Au量子点的量子尺寸效应,即说明通过改变浸渍时间可以调控Au/SiO2纳米复合材料的色散性质.

“笼状”多孔中空SiO_2微球的制备及表征

利用吸附在聚苯乙烯(PS)胶体颗粒表面的离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),诱导原位生成的介孔纳米SiO_2颗粒在胶体颗粒表面进行自组装,形成PS/SiO_2复合颗粒,然后550℃下焙烧除去PS和CTAB,得到"笼状"中空SiO_2微球。SEM和TEM分析表明,中空SiO_2微球的球壁是由约90nm的SiO_2颗粒相互连接而形成,纳米SiO_2颗粒之间形成大约20～80 nm的粒间孔,这些孔和纳米SiO_2颗粒在中空微球球壁上并存,形成"笼状"结构。SAXRD和BET分析表明,构成球壁的纳米SiO_2颗粒具有MCM-41型有序多孔结构。

双环型中空纳米SiO^(2)微球的制备及性能研究

采用Stöber法,通过TEOS的水解-缩聚反应制备单壳型中空纳米SiO^(2)微球(HSN),以其为内核基体和引入DVB交联剂,采用逐步包裹法成功制备了双环型中空纳米SiO^(2)微球。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电镜、氮气吸附-脱附、热常数分析等手段对制备得到的材料进行微观结构和性能表征。结果表明:DVB含量为0.2 mL时,制备的中空球壳层结构较疏松,层间距为18 nm,比表面积为59.81 m^(2)/g;DVB含量为0.3 mL时,中空球形貌粗糙、壳层致密、孔体积下降,层间距为35 nm,比表面积为61.63 m^(2)/g;随着层间距离的增加,双环型HSN热导率降低,可低至0.0252 W/(m·K);双环型HSN可以有效降低涂层的热导率,当掺量为8%时,热导率降低85%,在保温隔热领域具有很大的应用潜力。

SiO2掺杂介孔碳纳米球及其锂硫电池的特性

为了增加对锂硫电池在循环期间产生的多硫化物的吸附能力,用软模板法在溶液中通过自组装得到了SiO2掺杂介孔碳球,其中极性SiO2可以很好地吸附多硫化物,提高锂硫电池的循环性能。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征结果表明合成的介孔碳球分散性良好,粒径约为250 nm,具有封闭在内部的孔径约为20 nm的球形孔,封闭的孔结构可以为防止多硫化物流失提供良好的物理屏障。同时氮气吸附和脱附测试结果表明介孔碳球具有很高的比表面积(523 m2/g)和孔体积(0.67 cm3/g),热重分析仪(TGA)数据表明SiO2的质量分数为9.4%,灌硫后硫的质量分数为60%。电化学测试结果表明,在167.5 mA/g的电流密度下,SiO2掺杂介孔碳球的首次循环比容量为1173 mA·h/g,100次循环后比容量仍可达到770 mA·h/g,库仑效率保持在99%。在1675 mA/g的大电流密度下循环了500次后比容量从660 mA·h/g下降到550 mA·h/g,平均每次循环的比容量衰减率仅为0.036%。

具有介孔结构的Co/SiO_2空心球的制备及其催化性能研究

以二氧化硅为模板,采用牺牲模板法制备具有介孔结构的碱式硅酸钴空心球。采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附曲线(BET)和程序升温还原(TPR)等方法,对样品的结构和形貌作了表征。探索了碱式硅酸钴空心球的还原规律,研究了Co/SiO2作催化剂的催化性能。结果表明,180℃下反应1h时,碱式硅酸钴即为空心球结构;在800℃氢气气氛中反应5h,碱式硅酸钴完全被还原为Co/SiO2,还原前后仍为空心球结构,比表面积和孔容均有所减小,孔径增大。以Co/SiO2空心球做催化剂进行硝基苯加氢催化,1h后硝基苯的转化率为56%,比商用Raney Ni提高约14%。

介孔SiO2纳米棒的制备及其表面锚接金纳米粒子

以正硅酸乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，聚乙二醇为分散剂，采用溶胶一凝胶法制备出SiO2纳米粒子，应用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪和X射线能谱仪研究了粒子的性能。结果表明：所得产物是具有周期性规则介孔的棒状粒子，长径比随着硅源、模板剂和分散剂浓度的降低而减小；向反应体系中引入乙醇，随着乙醇与水的体积比例的增加，粒子由棒状向球状转变，进而形成不规则絮状凝聚体。用硅烷化技术对SiO2纳米棒表面进行修饰后吸附平均粒径3．7nm的金种子，再用多轮生长法使种子长大，经过30轮生长，种子平均粒径增大至59nm，得到了SiO2-Au复合纳米体系。透射电镜和紫外一可见分光光度计分析结果表明：金纳米粒子锚接在SiO2纳米棒表面的某些点位，呈分散分布；复合体系表现出强烈的金的表面等离子体共振吸收峰，该峰随着金粒子的粒径增大，在500-700nm波段内红移。

载小檗碱中空介孔纳米硅球的制备及释药性能

利用苯乙烯为模板成功制备了具有良好水溶性的聚乙二醇功能化中空介孔纳米硅球,利用红外光谱、热重、动态光散射及透射电镜对其进行表征.该载体对小檗碱的载药量及包载率高达136.4 mg/g和68.2%.体外研究结果显示,24 h累积释放率约43.2%,细胞存活率均在80%以上.体内代谢结果显示,纳米载体药物使血药浓度显著提高.

介孔立方ZrO_2微球中花生样纳米晶粒的大小

采用新颖的准气相反应法、经600～800℃煅烧后,制备出了具有均匀介孔显微结构和花生样纳米晶粒的立方ZrO_2微球。通过计算和TEM检测对介孔微球中花生样纳米晶粒的大小进行了表征。结果表明:尽管在600℃时晶粒大小的计算值与TEM表征值并不十分吻合,但计算的晶粒大小仍然是可信的;而且将计算的晶粒大小与TEM表征结果相结合能够更全面、准确地评价晶粒的大小,形貌和聚集状态。

SiO2溶胶“纳米粘合剂法”制备介孔纳米复合材料和应用

介绍了一种制备介孔纳米复合材料的新方法——SiO2溶胶“纳米粘合剂法”。应用此方法制备的纳米复合材料是介孔材料，材料具有大比表面积和高空隙率的特点；复合材料中的纳米颗粒或固体微粒保持复合前的形态和大小，没有被包覆而有自由表面并直接同外界环境相通，且可复合量较高。因此，这类纳米复合材料不但具有浸泡法和原位法制备的纳米复合材料的优点，而且克服了这2种方法固有的缺点，在光电材料、特种电荷贮存材料、敏感材料和催化材料方面有着广阔的应用前景。

混合表面活性剂法制备介孔SiO_2微球及其Semi-batch法生长

以TEOS为原料,以表面活性剂CTAB与十二胺的混合物为模板剂,以C2H5OH、 C3H7OH和H2O为共溶剂,在弱碱性条件下制备出单分散SiO2介孔微球．通过调变模板剂用量以及共溶剂的比例,所得微球粒径在0．2-1．5μm范围内可调节．并采用semi-batch(半间歇加料)方法进一步生长微球,使其粒径增大到3μm．此类微球具有3nm的平均孔径和较高的比表面积,有望作为高效液相色谱(HPLC)的固定相而得到广泛应用．在以上实验的基础上,本文进一步讨论了SiO2微球生长过程中的若干理论问题．