分级介孔结构组成的ZnO微球及光催化性能

以硝酸锌、脲素及酒石酸为反应物, 采用水热法制备碱式碳酸锌前驱体微球, 通过煅烧前驱体制备了介孔氧化锌微球。通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到, 氧化锌微球的直径约为2~4 μm, 由大量厚度约为10 nm的介孔纳米片组装而成。X 射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明: ZnO微球为六方纤锌矿结构, 并结晶较好。比表面积测试(BET)表明ZnO微球为介孔材料, 孔径为20~50 nm, ZnO微球比表面积约为29.8 m²/g。以亚甲基蓝为目标降解物, 对介孔氧化锌微球进行了光催化降解实验。实验结果表明, 所合成的介孔ZnO微球对亚甲基蓝的光催化性能较好。     

基于介孔纳米SiO2抗氧活性组装体的聚乙烯基共混薄膜制备与性能

以十六烷基三甲溴化铵(CTAB)为模板剂,制备介孔纳米SiO₂,以其为载体搭载α-生育酚形成抗氧活性组装体(简称组装体)。以组装体为抗氧活性因子,以低密度聚乙烯(LDPE)为基材,引入线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烃类热塑性弹性体(POE)进行共混改性,并以挤出流延法制备系列控释型抗氧活性膜。通过TEM、XRD、氮气吸附脱附、TGA、力学性能测试和释放性能测试等,研究了LLDPE、POE、α-生育酚、组装体四种添加物对活性膜力学、控释等性能的影响,并研究添加物间协同作用。结果表明,引入添加物令活性膜热加工、力学、控释性能显著提升:α-生育酚搭载于组装体后热分解温度提升70%,利于活性膜热加工;各添加物皆不同程度提升薄膜力学性能,其中,POE及组装体的组合添加具有协同增强作用,薄膜拉伸强度提升率为其他样品2.5倍以上;活性膜控释性能显著,组装体令α-生育酚扩散系数下降45%~47%,薄膜结晶度与α-生育酚释放速率呈负相关,利于活性膜释放调控。所制备活性膜可用于软塑活性包装释放调控,且力学、热加工等性能优于改性前,在功能性活性包装材料领域具有广阔的应用前景。     

二次纳米自组装法制备Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂

依据框架式大孔容介孔固体材料的形成机理,采用二次纳米自组装法制备出高比表面积和大孔容的纳米TiO2-Al2O3载体.应用低温氮吸附、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术研究了TiO2助剂对TiO2-Al2O3载体的介孔结构和纳米粒子团聚效应的影响,以及浸渍方法对Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂的孔结构和金属组分分散性的影响.结果表明,适量TiO2对纳米TiO2-Al2O3载体有较好的扩孔和抗聚集效应;二次纳米自组装TiO2-Al2O3(TiO2,20%)粉体具有较大的比表面积和比孔容以及低纳米尺度.分步浸渍法制备的催化剂上Ni-Mo活性组分具有良好的分散性,其分布较宽的介孔系统适合渣油的加氢精制过程.     

高比表面积介孔γ-Al_2O_3纳米颗粒的制备及其对Cl~-的吸附

在干法室温常压状态下,利用滚压振动磨大批量制备尺度在50~80nm的铝纳米颗粒。铝纳米颗粒在超声波作用下发生水解反应、经干燥、焙烧后制备出具有纳米结构的介孔γ-Al2O3(比表面积高达406.9m2/g)。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面测定(BET)等技术对介孔纳米γ-Al2O3样品进行表征。并取0.2g不同条件下制备的介孔纳米γ-Al2O3,考察其对Cl-的吸附性能。实验结果表明,所制备的介孔纳米γ-Al2O3具有高比表面积、孔径大小均匀和高温稳定性。在焙烧温度为400℃、保温4h的条件下制备的介孔纳米γ-Al2O3对Cl-的吸附效率最高,对Cl-的去除率为14.03%。     

氨水对纳米氧化锌的影响

以六水硝酸锌为锌源,氨水为沉淀剂,聚乙二醇为分散剂,直接制备了纳米氧化锌.利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对纳米氧化锌的晶体结构、尺寸和形貌进行了表征.结果表明,在氨水的质量分数为19％,温度为60℃的条件下合成的纳米氧化锌属于六方纤维矿单晶结构,呈棒状形貌,直径约为72nm,长径比约为8.5.讨论了氨水作用下纳米氧化锌的形成机理以及氨水浓度对产物形态和纳米氧化锌收率的影响.     

介孔有机硅为载体的纳米递送系统制备及其体外化疗-光热联合治疗性能研究

有机/无机杂化的介孔有机硅纳米颗粒因其高的比表面积、丰富的介孔孔道、功能性的骨架以及高的药物装载量等特点而在生物医学领域受到广泛关注。本研究提出以二硫键桥接的有机/无机杂化介孔有机硅纳米颗粒为载体共装载化疗药物和光热剂, 设计制备以DNA分子作为控释“开关”修饰介孔有机硅纳米颗粒的纳米递送系统(ICG/DOX-MONs @DNA₂₀)。该纳米递送系统结合了光热剂的光热效应以及DNA分子随温度升高而从颗粒表面脱附的特性, 可实现近红外光照射激发药物在肿瘤细胞中的控制释放, 同时获得药物化疗-光热联合治疗肿瘤的效果。实验结果表明, 纳米递送系统在近红外光照下能迅速升温至43 ℃以上的热疗温度, 而且在37 ℃条件下6 h内仅缓慢释放药物12.3%, 而当温度升至43 ℃时则快速释放药物52.4%; 细胞实验显示该纳米递送系统能够被HeLa肿瘤细胞吞噬, 在近红外光照下有明显的药物化疗-光热联合治疗效果。因此, ICG/DOX-MONs@DNA₂₀纳米递送系统在药物化疗-光热联合治疗肿瘤方面具有应用前景。     

磁性Fe_3O_4/P(St-co-MMA)微纳米复合物的制备和性能

以单分散的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(St-co-MMA))微球为载体,Fe Cl3·6H2O和Fe SO4·7H2O为前驱体,用反相共沉淀法制备了Fe3O4/P(St-co-MMA)微纳米原位复合物。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)以及氮吸附/脱附等温线等手段对Fe3O4/P(St-co-MMA)的形貌、结构、磁性能、孔径、孔体积和比表面积进行了表征。结果表明,纳米级Fe3O4已经成功地负载在微米级P(St-co-MMA)的表面。在制备的Fe3O4/P(St-co-MMA)微纳米复合物中有介孔,其平均孔径、孔体积和比表面积分别为15.41 nm、0.15953 cm3/g和32.82 m2/g。Fe3O4/P(St-co-MMA)微纳米复合物具有超顺磁性和较好的磁响应性,能满足固液相磁分离的要求。     

氧化锌/活性炭复合材料的制备与性能表征

将滚压振动磨制备的锌纳米颗粒与普通活性炭按一定比例混合,置于高压反应釜中,在180℃时水热反应24h,制备得到氧化锌/活性炭复合材料(ZnO/AC)。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了产物的结构和形貌,采用比表面积法(BET)分析了产物的比表面积,最后研究了复合材料对甲基橙的降解特性。结果表明,复合材料是由氧化锌纳米棒在活性炭颗粒表面上包覆生长而形成的,其中氧化锌具有六方纤锌矿结构。复合材料在紫外光条件下对甲基橙的降解性能明显优于其各自单独使用的效果,表现出良好的协同催化效应。     

介孔纳米羟基磷灰石对刚果红染料吸附性能的研究

以氯化钙、磷酸氢二铵、十六烷基三甲基溴化铵为原料，采用水热合成工艺制备了介孔纳米羟基磷灰石，并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和比表面积分析仪对其进行物相、形貌和结构进行表征，然后着重研究了介孔纳米羟基磷灰石在各种不同条件下对刚果红染料的吸附性能。结果表明：介孔纳米羟基磷灰石的微观形貌为针棒状，比表面积为29.7376m²/g,平均孔径为41.558nm,孔体积为0.325196cm³/g。介孔纳米羟基磷灰石材料对刚果红染料具有较好的吸附性能，当溶液pH为7时，介孔纳米羟基磷灰石对刚果红吸附效果最好，最大吸附量可达183.77mg/g。通过模型拟合可知介孔纳米羟基磷灰石对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型和朗格缪尔等温吸附模型，属于自发的吸热过程。因此，介孔纳米羟基磷灰石可以作为绿色生物吸附剂用于染料的吸附。     

球壳状纳米介孔腔内药物释放特性的分子动力学研究

有序纳米介孔材料的有序性、大的比表面积、孔道均匀等特性使其在药物装载、吸附、释放等方面得到广泛的应用。近年来研究者对介孔材料在药物控释方面的研究主要是通过材料制备、表征以及吸附药物后介孔材料的性能测试等几方面实现的。大多数报道都是采用实验的方法进行研究,关于模拟计算方面的研究很少,力场的选择更是模拟计算的一项挑战。依据介孔材料的独特结构构建了球壳状纳米介孔腔内药物分子释放模型,通过分子动力学的方法计算分析了药物分子的释放特性,重点考察了药物分子大小、溶液环境、介孔腔结构特征对其释放特性的影响。     

介孔二氧化硅搭载UV-9透明抗紫外聚丙烯食品包装薄膜制备及其性能评价

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂制备出纳米介孔SiO2,并以此为载体搭载抗紫外助剂UV-9制备“SiO2/UV-9”粉体,将聚丙烯(PP)与“SiO2/UV-9”和UV-329共混后,流延挤出制备透明抗紫外包装复配膜。采用投射电镜、氮气吸附等手段表征介孔SiO2结构,对薄膜进行紫外-可见光光谱分析、膜内助剂迁移试验测试。结果表明,制备介孔SiO2的比表面积为725 m^2/g,平均孔径为2.8 nm;该包装复配薄膜内抗紫外助剂低于水基、酸性和酒精类食品接触材料特定迁移限量(SML);复配薄膜在可见光波段的透光率达80%以上,在紫外光波段的透光率低于40%。     

“珠串”堆叠超结构的介孔铁酸锌的制备与表征

以硫酸亚铁和硝酸锌为铁源和锌源,十二烷基硫酸钠为颗粒尺寸控制剂,草酸钠为沉淀剂,通过草酸盐的热分解制备了介孔铁酸锌.利用X射线粉末衍射、热分析、红外光谱、场发射扫描电镜和氮气吸附脱附等手段对不同表面活性剂加入量制备的样品的晶相组成和表面结构进行了表征,结果显示,Fe2+和十二烷基硫酸钠的摩尔比为10∶1,煅烧温度为500℃时制备的铁酸锌有较大的表面积(82.0m2·g-1),BJH平均孔径为12.5nm,孔体积为0.257cm3·g-1,得到的介孔铁酸锌具有由尺寸均一的纳米粒子规则排列而形成的“珠串”堆叠超结构.     

均匀沉淀法制备纳米氧化锌的研究

以硝酸锌、尿素为原料, 采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌粉末. 以TEM和BET等方法对产物进行了表征, 发现可获得50nm左右的纳米氧化锌, 粒子 的比表面积为25.6m²/g; XRD分析表明, 产物为六方晶系; 通过XRD、IR和TG-DSC分析, 确定了纳米氧化锌的形成机理.     

纳米级介孔复合体的制备及其抗菌性能评价

介孔复合体是目前纳米材料研究领域的前沿和热点 ,本文采用纳米级介孔材料(SiO2 、Al2 O3 )为载体 ,利用浸渍法 ,将金属阳离子Ag 、Cu2 、Zn2 组装到介孔材料中 ,制成无机抗菌材料 ,并对抑菌性能进行了评价。同时 ,作为对比用同样方法制备了以微米级的活性SiO2 为载体的介孔复合体 ,并对其抗菌性能进行评价。结果发现纳米级介孔复合体的抗菌性能优于微米介孔复合体     

纳米氧化锌的制备及抗菌性能研究

目的 研究以乙酸锌和氢氧化钠为原料,利用水热合成法制备纳米氧化锌的最佳工艺条件及抗菌性能。方法 以纳米氧化锌的粒径和形貌为评价指标,讨论合成条件对产物的影响;基于单因素设计响应面实验,以抑菌圈直径为响应值,分析抑菌效果较好的纳米氧化锌的制备条件。结果 在水热温度为111.14 ℃,反应时间为10 h,乙酸锌浓度为0.02 mol/L时制备的纳米氧化锌的抗菌效果最好,大肠杆菌的抑菌圈直径为（17.265±0.011）mm。结论 水热温度、水热时间和前驱体浓度会影响纳米氧化锌的粒径和形貌;水热温度和前驱体浓度是影响纳米氧化锌抑菌性的显著因素,水热时间是非显著因素。     

溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2及其表征

以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了介孔TiO_2。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和N_2吸附脱附对介孔TiO_2进行表征。结果表明,低于500℃煅烧,制备出的介孔TiO_2晶型为锐钛矿型,比表面积达283.32m~2/g,最可几孔径在3.5nm左右,孔体积0.422cm3/g;550℃煅烧制备的介孔TiO_2比表面积下降,并出现金红石型结构。     

载药纳米纤维素气凝胶的制备及其药物可控释放

将2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基(TEMPO)氧化纳米纤维素(NFC)与庆大霉素(GM)进行物理共混,采用冷冻干燥法制备出孔结构可调控的载药NFC气凝胶。探讨了NFC均质次数和羧基含量对GM/NFC气凝胶的孔结构、溶胀性、药物释缓性能以及抗菌效果的影响。结果表明:所制备的GM/NFC气凝胶的孔径范围为150～450μm,孔隙率均在96%以上。体外释放实验结果表明:药物累积释放率随气凝胶平均孔径的增加而升高,在420min内可控制在74.15%～90.19%之间。药物体外释药行为符合Peppas方程,药物释放以扩散控释型为主。同时GM/NFC气凝胶显示出较好的抗菌特性,对标准金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度范围为13.31～16.98mm。     

核壳结构羟基磷灰石/介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其药物释放研究

核壳纳米颗粒是一种具有独特结构和性能的复合纳米材料, 在催化、生物医学和光子晶体等领域具有重要应用前景。本工作以羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒作为核体、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为介孔模板剂, 采用改进的Stöber包覆法制备具有介孔结构的核壳HAp@mSiO₂新型纳米颗粒。通过控制正硅酸四乙酯(TEOS)的浓度及其水解和缩合动力学, 可以有效调控HAp表面包覆的mSiO₂壳层厚度。经TEM、EDS、XRD、FT-IR及BET一系列测试可知, 制备得到的HAp@mSiO₂纳米颗粒具有比表面积大、孔径尺寸窄且分布均匀等特点。同时, 以布洛芬作为模板药物, 将制备得到的材料应用于药物释放实验, 发现该核壳材料还具有良好的药物控制性能和pH响应特性, 且可以通过改变mSiO₂壳层厚度对药物释放速率进行有效调控。     

介孔生物活性玻璃装载和释放抗癌药物表阿霉素的研究

将介孔58S生物活性玻璃(m58S)作为抗癌药物载体评价了其对表阿霉素的装载量和释放性能. 实验结果表明, m58S对亲水性药物表阿霉素的药物装载量为40%, 是普通溶胶-凝胶58S生物活性玻璃的3倍多, 并且具有更长效的缓释特性. 研究还发现释放介质的pH值对表阿霉素的释放速率有很大影响, pH值越低, 表阿霉素分子从载体材料中释放出的速率越快. 因此, 介孔生物活性玻璃是一种高效的药物缓释载体, 且药物释放速率受释放介质pH值影响, 有望成为药物控释型骨修复材料.     

生物模板法合成多孔结构氧化铈及其吸附性能研究

以壳聚糖为生物模板制备介孔纳米氧化铈材料,对合成的纳米氧化铈进行了X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),N_2-吸附脱附表征。以甲基橙溶液为模拟的染料废水,探究了氧化铈的用量、溶液的pH、吸附时间等因素,对介孔氧化铈吸附甲基橙溶液的影响。结果表明:合成的纳米氧化铈具有海绵状多孔的微观结构,比表面积为202m~2/g,空隙量为0.199cm~3/g,平均孔径为12.48nm,在pH=7,纳米氧化铈用量为0.3g,甲基橙浓度为3mg/L,吸附时间为30min的条件下,对甲基橙的吸附率可达到61.56%。