功能化氧化石墨烯的制备及其载药性能研究

研究了一种含乳糖酸修饰的氧化石墨烯(GO)复合材料的制备以及其载药性能。这种纳米载体可用于药物的控制释放以及靶向传递。首先利用羧甲基壳聚糖(CMC)、乳糖酸(LA)功能化修饰GO,并连接异硫氰酸荧光素(FITC)用于示踪,合成GO-CMC-FI-LA,并对此材料进行乙酰化,合成药物载体GO-CMC-FI-LA-Ac。最后将复合材料GOCMC-FI-LA-Ac负载抗肿瘤药物阿霉素(DOX),合成载药复合物GO-CMC-FI-LA-Ac-DOX。研究发现CMC、FITC和乳糖酸被成功连接在GO的表面官能团上,且并不影响其原本的二维片状结构,同时药物载体具有较高的药物负载量。体外药物释放实验结果表明DOX的释放行为与pH值有关,相比于中碱性,DOX在酸性条件下的释放率更大,可更好的用于治疗肿瘤细胞。因此,此复合材料性能良好,具有广阔的应用前景,值得进一步的研究。     

盐酸阿霉素在纳米载体氧化石墨烯上的可控负载与释放

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯,并探索了其在生物医学方面作为纳米药物载体的应用。通过超声、振荡等方法制备了氧化石墨烯-盐酸阿霉素(GO-DXR),采用高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)等测试方法对GO负载DXR前后的形貌和结构进行了研究。DXR在GO上的负载量高达4.6mg/mg,DXR的释放量可通过pH值控制,说明GO与DXR之间依靠氢键作用结合。     

功能化二硫化钼纳米载药复合物的制备及体外药物释放研究

采用二硫化钼(MoS_2)表面接枝硫辛酸(LA)修饰的聚乙二醇(PEG)(LA-PEG),以增加其生物相容性,进一步接枝聚乙烯亚胺(PEI),用以连接牛血清蛋白(BSA)修饰的叶酸(FA),构建主动靶向体系叶酸-牛血清蛋白-聚乙烯亚胺-硫辛酸-二硫化钼-硫辛酸-聚乙二醇(FA-BSA-PEI-LA-MoS_2-LA-PEG),并对产物的形貌及理化性质进行测试。研究结果表明,制得的产物的水动力学直径约133nm,适合用作抗癌药物载体,以阿霉素(DOX)为模型药物,研究产物的载药能力和体外药物释放行为,在pH=5.0,近红外光照射条件下,经过68h,产物负载的DOX的累计释放量为67.8%,具有良好的载药能力和应用价值。     

叶酸在聚苯胺修饰铂电极上的电催化氧化行为

采用电化学聚合法制备了聚苯胺修饰的铂电极(PAN/Pt),并用循环伏安法(CV)研究了该电极对叶酸(FA)的电催化氧化性能。结果显示:FA在裸铂电极上的直接电化学氧化十分迟缓,无氧化峰出现,而在PAN/Pt修饰电极上0.561V处出现氧化峰,表明此电极对FA有很良好的电催化作用。另外,氧化峰电流与叶酸浓度在1×10-12 mol/L~1×10-6 mol/L范围内呈线性关系,检测限为1×10-11 mol/L。利用该电极测定市售叶酸片中的叶酸,获得令人满意的结果。     

野皂荚多糖修饰羟基磷灰石材料的制备及载药性能研究

靶向载药材料是实现靶向治疗癌症的有效途径之一,新型靶向载药材料的制备和性能提高具有重要研究价值。以四水合硝酸钙、磷酸二氢铵为原料,野皂荚多糖为修饰剂,采用乙醇-水混合溶剂热法,制备得到羟基磷灰石(HAP)材料。用红外(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行结构形貌表征,采用四唑盐(MTT)比色法评价材料细胞毒性,并进行体外载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)性能研究。IR和XRD表征均表明野皂荚多糖修饰剂将多糖有机官能团引入到HAP材料中,野皂荚多糖的结晶成核作用使材料有自组装为棒状花球趋势,所得HAP材料结晶度高,HAP材料对hela细胞基本无毒且对DOX的载药量可高达142.37μg/mg;且所得材料对DOX具有pH响应释放性能,在pH值为7.4和5.0的体外环境下,释放差异15%左右,表明野皂荚多糖修饰的HAP材料具有一定靶向载药的潜在应用价值。     

pH响应铜掺杂介孔硅纳米催化剂增强肿瘤化疗–化学动力学联合治疗的研究

化学动力学疗法(CDT)利用肿瘤细胞内源性H₂O₂与芬顿催化剂反应生成高毒性的羟基自由基(·OH),从而杀死肿瘤细胞,但内源性H₂O₂不足和纳米粒子转运效率较低导致抗癌效果不理想。本研究制备了一种分散性良好、尺寸较小的铜掺杂介孔二氧化硅(Cu-MSN),负载化疗药物阿霉素(DOX)和抗坏血酸盐(AA)后,表面经叶酸(FA)和二甲基马来酸酐(DMMA)改性的壳聚糖(FA-CS-DMMA)以及羧甲基壳聚糖(CMC)包裹,得到pH响应型靶向纳米催化剂FA-CS-DMMA/CMC@Cu-MSN@DOX/AA(缩写为FCDC@Cu-MSN@DA)。扫描电镜显示纳米粒子FCDC@Cu-MSN@DA粒径约为100nm。体外48h内Cu²⁺释放量可达80%,药物DOX释放达到57.3%。释放的AA经自氧化后产生H₂O₂,诱导Cu²⁺发生类芬顿反应,从而增强CDT。细胞实验证明, FCDC@Cu-MSN@DA联合化疗药物表现出优异...     

镧修饰羧基化氧石墨烯的抑菌性能

在氧化石墨烯(GO)的研究和应用中,为充分发挥其优良性质,必须对其进行功能化。笔者将稀土La3+离子接枝到羧基化的GO(GO-COOH)片层上,制备了一种功能化的镧修饰羧基化氧石墨烯(La/GO-COOH)。利用红外光谱、热重分析和透射电镜等手段对合成的La/GO-COOH进行了表征,结果表明,La3+已通过化学和物理作用吸附在GO片层上。通过细菌生长动力学实验评价了La/GO-COOH的抑菌性能,结果表明,La/GO-COOH对大肠杆菌有很好的抑菌效果,当浓度为0.5 mg/mL,抑菌率达96.40%;对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌也均有抑菌效果,因此La/GO-COOH是具有抑菌性能的新型GO负载物;与未剥离的镧修饰氧化石墨(La/GTO)相比,由于剥离的GO片层的比表面积大,其吸附La3+离子的量高于氧化石墨(GTO),故La/GO-COOH复合物的抑菌性远优于La/GTO。     

聚苯胺修饰石墨烯薄膜的制备与性能研究

采用导电高分子聚苯胺链段作为导电通路,通过添加少量苯胺单体对氧化石墨烯(GO)进行接枝、聚合,再通过氢碘酸还原的方式制备出聚苯胺修饰石墨烯薄膜材料。采用红外光谱、紫外可见吸收光谱、扫描电镜及透射电镜对复合物的官能团及结构变化属性进行表征分析,使用方块电阻仪对复合物的电学性能进行了测试与表征。结果表明:石墨原料经改进的Hummers法制得的GO含有大量的含氧官能团,以及较大的层间距。采用氢碘酸对聚苯胺修饰的GO进行还原处理,得到了具有较好导电能力的聚苯胺/石墨烯薄膜,其方块电阻只有12Ω/。     

氧化石墨烯及其聚合物复合材料制备的研究进展

石墨烯是一种具有单层蜂窝状二维网格结构的新型材料,具有优异的力学、化学性能。氧化石墨烯(GO)作为氧化-还原法制备石墨烯的中间体,具有较高的比表面积以及石墨烯所不具备的丰富官能团。鉴于官能团的存在,GO具有优良的化学修饰性能,以此可制备性能更高的或具备新性能的GO/聚合物复合材料。文中综述了氧化石墨烯的结构、性能及制备方法,主要介绍了制备GO的Hummers法,比较了GO/聚合物复合材料的不同制备方法,列举了复合材料的性能特点,最后对GO复合材料制备方法的发展和GO/聚合物复合材料的应用前景进行了展望。     

石墨烯作为活细胞生长基底的药效研究

分别以盖玻片(Glass),Glass/rGO,Glass/GO为Hela细胞和MDCK细胞生长基底,研究了抗癌药物阿霉素和缺氧试剂FCCP分别诱导Hela和MDCK细胞的凋亡作用。结果表明,相同浓度的药物在Glass基底上均可造成细胞大量死亡;而在Glass/rGO,Glass/GO基底上药物的毒性下降,药效减弱,细胞状态良好;据推测:一是石墨烯对药物的物理吸附作用;二是石墨烯改变了细胞膜的状态而造成的药效降低,具体的机制需要进一步试验来验证。     

基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料

通过超声波辅助液相法将纳米银(AgNPs)与氧化石墨烯(GO)结合制得了一种新的负载纳米银的氧化石墨烯材料AgNPs@GO。分析表明在该材料中AgNPs主要被锚接在GO片层的含氧基团和缺陷上, 部分Ag单质被氧化为Ag ⁺离子并有部分GO被还原。AgNPs@GO能有效抑制铜绿假单胞菌生长, 其抑菌能力显著强于AgNPs和GO。将AgNPs@GO作为添加剂引入聚乙烯(PE)基体, 进一步制备了新型的AgNPs@GO掺杂PE复合材料0.48wt%-AgNPs@GO/PE, 相比PE和AgNPs掺杂PE复合材料, 0.48wt%-AgNPs@GO/PE具有更好的抑菌能力和更强的阻隔水蒸气性能, 并且在水和乙醇溶液中都具有较好的耐溶出性能。     

纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及其力学性能

纳米铁和氧化石墨烯(GO)修饰壳聚糖(CS)复合材料对水体中重金属的优越吸附性能,在环保领域具有良好的应用前景.然而,不同含量纳米铁和/或GO修饰CS对复合材料力学性能的影响成果却十分有限.因此,以CS为聚合物基体、GO和FeCl3·6H2O为纳米填充物,采用溶液混合蒸发法制备了不同配比的纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖(F...     

聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯纳米复合膜的制备及生物性能研究

采用溶液浇铸法和超声分散工艺制备了聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯(PLA/n-HA/GO)纳米生物复合膜,利用扫描电镜(SEM)对其断面形貌进行了研究,借助X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了纳米羟基磷灰石和氧化石墨烯的加入对所得复合膜结构的影响,并对其生物相容性进行了探讨.结果表明,氧化石墨烯和纳米羟基磷灰石在复合膜中分散均匀;细胞在复合膜上贴附牢固、铺展良好,具有良好的生长形态.聚乳酸/纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯复合材料为细胞提供了接近天然细胞外基质的人造微环境,显示了该材料在引导组织修复和再生领域中的应用潜力.     

纳米氧化石墨烯/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备与性能

以天然石墨为原料,利用改进的HUMMERS'法制备了氧化石墨烯(GO);采用原位复合方式制备了纳米氧化石墨烯/聚丁二酸丁二醇酯(GO/PBS)复合材料,并对其性能进行了研究。结果表明:适量GO的加入能更有效地加快GO/PBS复合材料的结晶速度;GO的加入,提高了GO/PBS复合材料的力学性能和酶降解速率;随着GO添加量的增加,复合材料晶体尺寸减小,GO起到了成核剂的作用。     

GO/CS的结构、性能及其在水处理中的应用研究进展

随着现代工业的快速发展,因危险化学品泄漏和溢出造成的水污染已引起全球关注.含重金属、合成染料、芳香族有机物的废水将造成严重的环境、健康和安全问题.吸附法是最经济、快速、有效的水处理方法之一.传统吸附材料(如活性炭、高岭土、聚吡咯等)对某种类型的污染物表现出高去除能力,但对其他类型污染物的去除效率较低,且存在吸附量小、物理力学性能差、可回收性差等缺点,使吸附技术面临巨大的难题和挑战.近年来,石墨烯的研究热潮推动了吸附材料的高速发展,石墨烯优越的性能使氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CS)成为备受关注的研究热点之一.比表面积大、活性位点多的GO/CS在吸附性能方面展现出了巨大的潜力.与传统吸附材料不同的是,GO/CS物理力学性能和化学稳定性更高,并可通过结构设计(如石墨烯氧化程度的调整、氧化石墨烯和壳聚糖的改性、交联等)来改善其吸附效果.石墨烯氧化程度的增加有助于提升氧化石墨烯与壳聚糖的相容性和其与被吸附物的静电作用、氢键作用,还原程度的增加则有利于提升π-π相互作用;氧化石墨烯、壳聚糖的改性可改变复合材料表面的电荷性质,有利于吸附性能的提升;交联则有利于提升氧化石墨烯与壳聚糖的相容性,并在一定程度上增强与目标分子或离子的相互作用.GO/CS的结构决定其稳定性,还原程度的增加和交联有助于降低GO/CS的溶胀性并提升其物理力学性能.本文简要介绍了GO/CS的制备方法,探讨了结构控制与GO/CS吸附性能的关系,详细介绍了氧化石墨烯氧化程度的调整、氧化石墨烯和壳聚糖的改性、交联对吸附性能的影响,并对GO/CS的溶胀性和物理力学性能进行了分析,展望了其在水处理领域面临的机遇与挑战.     

含透明质酸修饰的氧化石墨烯复合载药体系的制备及释药研究

以改进的Hummers法制得的氧化石墨烯为原料,利用其表面羧基,用聚乙烯亚胺(PEI)和透明质酸(HA)对其进行表面修饰,采用核磁共振(~1 H-NMR)、透射电镜(TEM)、热重分析仪(TGA)及Zeta电位测试对所制备的载体进行表征。并装载抗肿瘤模型药物阿霉素,考察了其在不同pH条件下的药物体外释放行为。结果表明:透明质酸被成功修饰到氧化石墨烯上,而并不改变氧化石墨烯本身的片层结构,且制备的新型抗肿瘤药物载体具有pH敏感释放的功能。     

GO/MOF复合材料的制备及其吸附苯和乙醇性能（英文）

采用溶剂热法制备了金属有机骨架-氧化石墨烯(MOF/GO)复合材料,通过氮吸附/脱附、红外光谱对其比表面积和孔结构、表面官能团进行了表征,考察了其吸附苯和乙醇的性能。结果表明,当氧化石墨烯的添加量为5.25 wt%时,复合材料的比表面积和孔容最大。该材料对苯和乙醇有很高的吸附容量,其最大吸附容量可分别达到72和77 cm~3/g。MOF-5/GO复合材料吸附挥发性有机物(VOCs)的容量不仅受孔结构的影响,其表面特性也对吸附性能有重要作用。氧化石墨烯含量为3.5 wt%的GO/MOF复合材料对乙醇的吸附容量显著增强是由于其含有大量的含氧官能团。     

氧化石墨烯的纳米修饰及其在硅橡胶中的应用

为了改善目前有机硅黏合剂的力学强度和黏合性能,以适应不断发展变化的工业应用新需求,设计制备了一种全新的功能性氧化石墨烯/SiO_2(GOS)复合填料,并制备了相应的GOS/室温硫化硅橡胶(RTV SR)复合材料。研究了GOS对硅橡胶复合材料力学性能的影响,并考查了硅橡胶复合材料对基材金属铝的黏合性能。首先采用正硅酸四乙酯和氧化石墨烯(graphene oxide,GO)为原料,用原位合成法将纳米SiO_2修饰到GO的片层上,制备了跨维度的新型功能填料GOS。然后在无溶剂条件下将GOS引入到硅橡胶基体中,经固化后制备了具有良好力学性能和黏合功能的硅橡胶复合材料。研究结果表明:在室温下即能实现SiO_2对GO的有效修饰,修饰后的GO更易于在硅橡胶中均匀分散,所得硅橡胶复合材料的力学强度和黏合性能均得到有效提升。     

直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯的制备与表征

利用十二烷基异氰酸酯上异氰酸酯基的高反应活性与氧化石墨烯(GO)上的羟基、羧基进行反应,在氧化石墨烯边缘接枝疏水性的高分子长链制备了直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯(C12-GO)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)对已修饰材料的结构和形貌进行了表征,结果表明,长链烷基成功接枝到GO上。与GO相比,经长链烷基修饰的氧化石墨烯呈现出明显的疏水性。     

石墨烯/碳纳米管复合粉体制备工艺的研究

研究了利用膨化石墨制备石墨烯/碳纳米管复合粉体技术。以膨胀石墨为基体,利用硝酸铁、碳酸铵等对其进行修饰,结合化学气相沉积工艺,原位制备出石墨烯/碳纳米管复合粉体材料;研究了不同的修饰液相、不同沉积工艺对复合粉体比例、微观形貌的影响。利用扫描电镜对复合粉体进行了表征。结果表明,实现了石墨烯/碳纳米管复合粉体材料的批量制备;其中石墨烯为透明薄片,其厚度最小可达到10nm;通过控制工艺参数,可以实现碳纳米管/石墨烯的质量比在0.625～8.250之间变化;并初步获得了最佳修饰液相和最佳工艺。研究结果表明该方法可以制备出性能优异的石墨烯/碳纳米管复合粉体材料。