单分散纳米二氧化硅微球表面化学修饰与表征

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球,以乙醇作为分散介质,用硅烷偶联剂采用一步法对纳米二氧化硅进行了表面化学修饰。通过X-射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和傅立叶红外光谱仪（FT-IR）等手段对其改性前后效果进行了分析。研究发现修饰后的纳米二氧化硅微球的疏水性增强;硅烷偶联剂与纳米二氧化硅表面羟基发生了化学反应。     

壳聚糖修饰磁性纳米粒子对BSA的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,以（3-氯丙基）三甲氧基硅烷为偶联剂将壳聚糖共价键合到磁性Fe3O4纳米粒子的表面,通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及热重分析（TGA）对其进行了表征。主要研究了不同影响因素（吸附时间、pH值、牛血清白蛋白浓度）下壳聚糖修饰的磁性纳米粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附性能。结果得到壳聚糖修饰的磁性Fe3O4纳米粒子粒径为20 nm左右,壳聚糖在磁性Fe3O4纳米粒子表面的接枝率为15.40%。研究表明：在不同条件下,与未修饰的磁性Fe3O4纳米粒子相比,经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米粒子对BSA均表现出较强的吸附能力。     

γ-FeOOH-g-PDMAEMA稳定的Pickering乳液及其响应性能

以FeSO4·7H2O为原料,2-溴代异丁酸为表面改性剂,加入乙二胺调节pH至9,得到表面含引发剂的γ-FeOOH纳米粒子（γ-FeOOH-Br）;采用表面引发的原子转移自由基聚合法（SI-ATRP）,在γ-FeOOH-Br纳米粒子上接枝具有双重响应型的聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯（PDMAEMA）,得到γ-FeOOH-g- PDMAEMA纳米粒子刷;以其为Pickering乳化剂,制备了双重响应型的Pickering乳液。通过SEM、TEM、FT-IR、TGA、Zeta电位及粒径对产物进行了表征;考察了粒子刷稳定的Pickering乳液的稳定性、pH和温度响应性能。结果表明,γ-FeOOH-Br及γ-FeOOH-g-PDMAEMA均为针状,γ-FeOOH-Br长约700 nm、宽约50 nm,γ-FeOOH-g-PDMAEMA的长宽分别增加到710 nm和80 nm。PDMAEMA成功接枝在γ-FeOOH纳米粒子上。γ-FeOOH-g-PDMAEMA乳化剂的LCST为35 ℃,制备的Pickering乳液稳定性好,具有可逆的pH及温度双重响应性。     

含锰的功能基包覆二氧化硅纳米颗粒的制备及SOD活性研究

采用Stber方法制备了二氧化硅纳米颗粒(硅球)。通过偶联反应将3-氯丙基三乙氧基硅烷(ACTES)与二乙烯三胺(DETA)的反应产物接枝在硅球上,形成含功能基的硅球,再和锰离子配位得到一种含锰及二乙烯三胺修饰的功能基二氧化硅纳米颗粒。用FTIR、TGA、SEM和EDS对其进行了表征,并用改进的四氮唑蓝法对其SOD活性进行了测定。结果表明,该纳米颗粒具有较高的SOD活性,其活性单位为IC50=0.026g·L-1。     

PMAA／HEC核-壳聚合物纳米微球对亚甲基蓝负载和释放行为研究

以羟乙基纤维素（HEC）和甲基丙烯酸（MAA）为原料,采用模板聚合方法制备了核-壳聚合物纳米微球。采用可见分光光度法,研究了该纳米微球对亚甲基蓝（MB）模型分子的负载容量及释放行为,并用粒径-电位仪和透射电镜对负载MB前后的纳米微球进行了表征。结果表明：纳米微球负载MB的容量主要依赖于微球中PMAA组分的含量以及介质的pH值;负载微球的释放速率具有pH依赖性,可以通过改变介质的pH值实现MB的可控释放。     

纳米二氧化硅微球表面接枝嵌段聚合物的制备及其在丙烯酸结构胶体系中的性能研究

以二氧化硅微球为模板,将其表面修饰上活性官能团。通过表面引发可控/“活性”自由基聚合,连续引发苯乙烯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯聚合,得到表面接枝嵌段聚合物的纳米二氧化硅微球,并对其进行表征。将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,并和未修饰二氧化硅微球的体系进行对比。研究结果表明：通过结构表征证明了目标产物合成成功;将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,聚合物改性的纳米二氧化硅在拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度等性能的表现均优于未改性的纳米二氧化硅;纳米二氧化硅在固化体系中具有增强增韧的作用,表面接枝聚合物改性后,其性能表现更优。     

稀土Eu~(3+)配合物原位掺杂纳米硅球的制备及其发光性能研究

在合成纳米硅球的过程中掺入硅烷偶联剂改性的有机配体分子与稀土铕盐,通过有机配体分子的配位作用与水解-缩聚效应,将Eu⁽³⁺⁾原位共价地包裹到硅球中,制备了具有稳定荧光性能的纳米硅球,对其荧光性能进行了表征,发现其在pH=5(3+)原位共价地包裹到硅球中,制备了具有稳定荧光性能的纳米硅球,对其荧光性能进行了表征,发现其在pH=5⁹的弱酸碱体系中荧光均较为稳定。     

基于离子液体型pH探针纳米颗粒的合成及应用

介绍了合成一种新型的兼具抗菌和pH检测作用的离子液体修饰的纳米粒子的方法。首先合成1-三甲氧基甲硅烷基-丙基-3-甲基咪唑氯盐(SpmImCl),并进一步接枝到二氧化硅纳米颗粒表面,然后通过阴离子交换将具有pH响应性的甲酚红阴离子(CR-)引入纳米粒子表面得到具有pH响应性的离子液体修饰纳米粒子SiO_2-SpmImCR。该纳米粒子的颜色可以随着pH值的改变而发生可逆性的改变,在酸性和碱性-中性条件下分别为黄色和紫红色,其循环使用10次后仍然保持很好的pH响应性。此外,该纳米粒子对金黄葡萄球菌还具有一定的抗菌作用。     

二氧化硅球的制备及其功能化

以正硅酸四乙酯为硅源,分别在碱性和酸性条件下制备了二氧化硅(SiO2)球状粒子;在碱性条件下制备了具有荧光功能的SiO2-FITC复合纳米球;以Sn2+作为敏化剂,在SiO2球表面沉积Ag纳米颗粒,制备了SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见近红外(UV-vis-NIR)分光光度计,荧光分光光度计对SiO2球,SiO2-FITC荧光纳米球,SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子的形貌和光学吸收、荧光发射特性进行了表征。结果表明,碱性环境下制备的SiO2球粒径大小为纳米级,酸性环境下制备的SiO2球粒径大小为微米级,酸性环境下制备的SiO2球比碱性环境下制备的硅球致密。掺入FITC的SiO2球具有荧光发射特性,且发光强度可以控制。Ag纳米颗粒修饰的SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子具有等表面等离子体共振吸收特性。     

基于葡萄糖响应的胰岛素与环磷腺苷双重载药系统的构筑及释药性能

以N-十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板，利用硅酸四乙酯（TEOS）的水解和缩聚反应制备了介孔二氧化硅（MSN）纳米球，经表面氨丙基化、苯硼酸化、环磷腺苷负载、葡萄糖酸修饰的胰岛素封盖等途径制备了一种双重载药系统Flu-G-Ins-MSN。通过TEM、FTIR、XRD、N2吸附-脱附、表面Zeta电位等对材料微观形貌、化学结构、孔结构、表面电性等进行了表征。考察了负载时间对载药量的影响，探究了不同糖源、糖浓度、pH等因素对胰岛素和环磷腺苷释放效果的影响。结果表明，当硅球质量浓度为10 g/L、环磷腺苷浓度为0.1 mmol/L时，经24 h避光负载，硅球对环磷腺苷的载药量可达25.9 μmol/g；糖触发胰岛素和环磷腺苷的释放具有明显的pH依赖性，pH越高，释药量越大；在人体正常生理pH 7.4环境中，果糖和葡萄糖对载药粒子的刺激响应效果最佳；2 g/L的载药粒子在50 mmol/L葡萄糖刺激下，胰岛素0.5 h的释放量可达8.35 μmol/L，环磷腺苷20 h的释放量可达75%。间歇释放实验表明，葡萄糖能实现对载药粒子的反复刺激解封，进而实现对胰岛素和环磷腺苷的持续控释。     

WS2纳米结构的构筑及其储能性能研究

针对市场对于高性能储锂、储钠负极材料的巨大需求和解决金属硫化物存在的关键制约问题,设计并开发了一系列纳米棒、纳米块和微米球等不同形貌和纳米结构的硫化钨,研究了形貌和石墨烯表面修饰对硫化钨储能性能的影响。研究结果表明：相比于WS₂纳米块和WS₂微米球,WS₂纳米棒比表面积更大、结晶性更好,展现了更好的储能性能。进一步通过冷冻干燥法,在WS₂纳米棒表面包裹上一层石墨烯,有效地提升了所制硫化钨的循环稳定性和倍率性能。在500 mA·g^-1下循环500圈,其储钠放电容量仍保持在65.9 mAh·g^-1,在1 000 mA·g^-1下循环500圈,其储锂放电容量可保持在288.3 mAh·g^-1。     

稀土Eu~(3+)配合物原位掺杂纳米硅球的制备及其发光性能研究

在合成纳米硅球的过程中掺入硅烷偶联剂改性的有机配体分子与稀土铕盐,通过有机配体分子的配位作用与水解-缩聚效应,将Eu~(3+)原位共价地包裹到硅球中,制备了具有稳定荧光性能的纳米硅球,对其荧光性能进行了表征,发现其在pH=5~9的弱酸碱体系中荧光均较为稳定。     

碳点-金纳米簇结合的双发射荧光探针的制备及传感应用

先以柠檬酸为原料采用水热合成法合成了碳点（CD）,再以乙酰化含硫超支化聚酰胺-胺[HPA（S）-Ac]为模板和还原剂还原氯金酸（HAuCl₄）制备了金纳米簇（AuNCs）,碳点和金纳米簇溶液混合后得到双发射荧光探针（CD-AuNCs）,透射电镜结果表明CD和AuNCs粒径均接近2 nm,在CD-AuNCs中分散均匀。考察pH值对CD-AuNCs荧光性能的影响时发现CD-AuNCs的荧光在pH=6达到最强,且在此pH值下CD-AuNCs对四环素类药物（TCs）的响应灵敏,能够实现对TCs的传感。CD-AuNCs探针不仅选择性好,而且和单一CD探针相比具有线性范围更宽、灵敏度更高的优点。     

适合特低渗透储层的纳米泡沫驱油体系研究

为提高低渗油藏的采收率，本文使用聚乙二醇修饰的Si O2纳米颗粒作为添加剂来提高泡沫稳定性，采用溶胶凝胶法合成了4种不同表面修饰量的Si O2纳米颗粒（即聚乙二醇膜），并对纳米颗粒进行了表征，对零电荷点和化学组成等性质进行了测试分析。通过表面活性剂溶液和纳米颗粒的混合得到纳米流体。纳米颗粒在与表面活性剂协同作用下，对气泡的结构强化，以增加其半衰期和耐久性。当表面活性剂浓度高于CMC时，泡沫稳定性达到最大值。纳米流体中纳米颗粒浓度越低，聚合粒径越小。聚乙二醇的用量可以阻止或促进纳米颗粒的聚集，粒径越小，泡沫的稳定性越好。使用α-烯烃磺酸盐表面活性剂和修饰的纳米颗粒生成的泡沫比仅使用表面活性剂的泡沫更稳定。     

以壳聚糖为基质的智能电荷翻转体系用于紫杉醇的高效输送

通过在羧甲基壳聚糖纳米球(CNP)表面修饰三(2-氨基乙基)胺(TAEA)及2,3-二甲基马来酸酐(DMMA),得到针对肿瘤微酸环境响应的智能电荷翻转体系(CNP:TAEA:DMMA-纳米球),并用于难溶性抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)的高效输送. 结果表明,所制纳米球在正常体液(pH 7.4)条件下能保留其负电性(-11 mV),从而减少被巨噬细胞J774A.1摄取;而在肿瘤部位的微酸环境(pH 6.8)下,其表面负电性(-34.8 mV)可迅速转化为正电性(+5 mV),促进被肿瘤细胞LLC摄取,提高肿瘤细胞内的药物浓度. 与市售注射剂相比,纳米球展现出良好的生物相容性,对肿瘤细胞杀伤效果也明显提高,其半抑制浓度从11.3降低至4.09 mg/mL,实现了PTX的高效输送.     

多级花状纳米CuS的制备及其催化降解性能

以氯化铜、硫脲为原料,聚乙二醇为表面活性剂,通过水热法制得纳米CuS。场发射扫描电子显微镜（FESEM）及X射线衍射仪（XRD）等表征发现,产物由厚度50 nm左右的不规则纳米片构成,呈多级花状,粒度约为6 μm,属六方晶系结构。研究结果显示,该多级花状纳米CuS在H₂O₂辅助下,表现出理想的类芬顿催化性能,其在选取的2 h观测周期,对罗丹明B（RhB）的降解效率可达91%,且在较大的pH值变化区间4~10范围内,均能保持较好的催化活性与降解效果。动力学研究表明,该类芬顿体系对RhB的催化降解反应复合准一级动力学方程。     

Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料的修饰及其应用研究进展

通过对磁性Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料进行表面修饰可以有效地提高其在生物医学、磁性分离和水净化等方面的性能,并进一步扩展了在其它领域的应用.本文主要综述了不同材料对磁性Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料的修饰,如硅基材料、金属单质、金属化合物、自组装单分子层以及聚合物等.同时还介绍了修饰后的复合材料在药物控释、光催化、传感器以及电化学等相关应用领域中的最新研究进展.     

草莓型PVAc／SiO2有机-无机复合微球的合成

用无皂乳液聚合法制备了草莓型的聚醋酸乙烯酯／二氧化硅（PVAc／SiO2）纳米复合微球,探讨了纳米SiO2溶胶的pH值和用量对复合微球粒径与形态的影响。研究表明纳米SiO2粒子被吸附在有机相表面,形成草莓型结构,其粒子表面的羟基与PVAc分子链中羟基之间的氢键作用是制备这种单分散草莓型PVAc／SiO2纳米复合微球的关键。     

硫化镉纳米粒子的合成与应用

研究了用硫脲分子进行表面化学修饰的CdS纳米粒子的合成方法 ,并引入了一些表面活性剂作为平衡反离子 ,进一步对CdS表面作了修饰 ,增加了CdS纳米离子在有机溶剂中的稳定性和可分散性。我们还探讨了温度、浓度、pH等因素对合成的影响 ,并通过紫外 -可见吸收光谱等手段进行了表征。所得微粒呈球形 ,硫脲分子与CdS纳米粒子富Cd2 + 表面通过形成Cd -S配位键而修饰在粒子表面。这种表面修饰的CdS纳米材料在非线性光学及自组装方面具有优异的性能。还研究了含纳米硫化镉的有机 /无机杂化非线性光学薄膜材料的制备     

磁性Fe3O4@SiO2@N3多层纳米复合粒子的制备

采用部分还原法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒(MNP),通过反相微乳液法在磁性Fe_3O_4纳米颗粒表面包覆SiO_2且其表面由叠氮(-N3)基团进行修饰,制备了一种新Fe_3O_4@SiO_2@N3复合材料。TEM和IR对材料形态结构及包覆情况的分析,显示SiO_2包覆在Fe_3O_4表面,形成尺寸约为50 nm,硅球结构清晰较为均匀,单分散性好的复合结构。其与3-叠氮丙基三乙氧基硅烷接枝叠氮基团,形成尺寸为70 nm左右的三层复合结构。该复合材料具有良好的分散性,可作为合成磁性纳米应用材料的中间体。