磁性二氧化硅纳米粒子的制备及性能

为了克服磁性四氧化三铁纳米粒子易团聚、易氧化、耐酸性差等缺点,提高其在催化剂、靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域的利用效率,采用共沉淀法合成了四氧化三铁纳米粒子,然后以其为核用Stber法制备出二氧化硅包覆四氧化三铁的复合纳米粒子. 对包覆前及包覆后的磁性纳米粒子分别进行了X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计的表征,并研究了二氧化硅的包覆对四氧化三铁纳米粒子磁性和耐酸性的影响. 实验结果表明:磁性四氧化三铁及磁性二氧化硅纳米粒子的粒径分别为约20 nm和40 nm;磁性四氧化三铁的磁饱和强度为5.7 emu/g,磁性二氧化硅纳米粒子的磁饱和强度也达到5.1 emu/g;此外,在稍微降低磁性的条件下,表面二氧化硅的包覆显著改善了四氧化三铁纳米粒子的分散性和耐酸性.     

Fe3O4-10-HCPT及Fe3O4-HCPT@SiO2核壳纳米粒子的制备

为有效控制磁性四氧化三铁纳米粒子在水介质中的分散,防止其聚集.通过控制Na Cl溶液的物质的量浓度,对比研究磁性四氧化三铁纳米粒子在超声前和超声后在盐中的分散情况.实验结果表明,磁性四氧化三铁纳米粒子在0.4 mol/L的氯化钠中分散性最好,聚集度较小;进一步为了制备粒径均匀的复合磁性纳米载药粒子,通过调节10-羟基喜树碱溶液的p H,将10-羟基喜树碱和磁性纳米粒子制备成复合纳米粒子,并将其用二氧化硅包覆制备了复合载药纳米粒子,其复合纳米粒子的粒径大约为120 nm,结果显示通过该方法成功制备了理想的磁性纳米载药粒子.     

纳米Fe_3O_4粒子的制备及表面包覆

采用化学共沉淀法和氧化沉淀法制备磁性纳米Fe3O4粒子,并用柠檬酸三钠为表面活性剂包覆制备纳米Fe3O4粒子,同时利用包覆磁性粒子制备水基纳米磁性液体。对两种方法制备的纳米Fe3O4粒子的晶体结构、微观形貌及化学共沉淀法制备的Fe3O4在包覆前后等电点的变化进行了表征。结果表明,化学共沉淀法制备的纳米Fe3O4粒子平均粒径约为20 nm且分布比较均匀,表面活性剂包覆后,等电点由原来的pH=6.70移向pH=2.35,证实了Fe3O4粒子表面被柠檬酸离子所包覆,且制得的磁性液体的稳定性比较高;而氧化沉淀法制备Fe3O4纳米粒子粒径分布是从几十纳米到上百纳米,制得的磁性液体出现很明显的团聚。     

磁性MnFe2O4/Ag复合纳米粒子的 制备与抑菌性能测试

采用水热法合成了磁性空心MnFe2O4纳米粒子,然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷对其表面进行了改性并吸附银离子,还原后成功制备了磁性MnFe2O4/Ag复合纳米粒子,并采用X射线衍射仪、透射电镜、磁强计、紫外光谱等对试样进行了表征.通过抑菌圈法对MnFe2O4/Ag复合纳米粒子的抑菌性能进行了测试.结果表明:磁性空心MnFe2O4纳米粒子没有抑菌性能;MnFe2O4/Ag对大肠杆菌的抑菌圈半径为1.78 cm,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈半径为2.14 cm;MnFe2O4/Ag的抑菌持久性检测结果说明,所制备的载银磁性复合纳米粒子抑菌剂的稳定性较好,抑菌性能较持久.     

用藻酸-钙水凝胶作载体制备磁性粒子和羟基磷灰石复合微粒子

探索一种具有可控性和可携带药物的功能粒子的制备方法.采用微乳法以藻酸-钙水凝胶作载体,制备磁性粒子和羟基磷灰石的纳米级复合粒子.包埋载体水凝胶在反相胶束中快速胶联,铁磁性纳米粒子直接被包埋在藻酸水凝胶的胶联骨架内,羟基磷灰石纳米粒子以水凝胶为模板共沉生成并镶嵌在水凝胶骨架中.在反相胶束微水池中的快速凝胶化有效地制约了复...     

磁性纳米金催化剂的制备及其性能研究

采用水热法制备Fe_3O_4纳米粒子,通过St?ber法在其表面均匀包覆一层SiO_2,利用3-巯丙基三甲氧基硅烷对包硅磁性纳米粒子进行巯基修饰,将纳米金与带巯基的磁性纳米粒子结合制得磁性纳米催化剂。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、傅里叶红外分析仪对磁性纳米粒子进行表征,并研究了磁性纳米催化剂在不同条件下对对硝基苯酚还原反应的催化效率。结果表明:负载纳米金的磁性纳米催化剂平均粒径为323 nm。在实验条件下,催化对硝基苯酚还原反应可在6 min内完成,利用磁铁即可实现分离回收,重复利用8次催化效率仍在92%以上。     

Fe_3O_4/AuNPs磁性复合粒子的制备与表征

通过溶剂热法合成了较大粒径的磁性Fe3O4纳米粒子,使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在乙醇/异丙醇体系中将其表面功能化一层氨基,随后将金纳米粒子(Au NPs)自组装于Fe3O4粒子表面,得到了Fe3O4/Au NPs纳米粒子;采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见光吸收光谱仪(UV-Vis)对复合粒子的形态、结构及性质进行表征.结果表明:所制备的Fe3O4磁纳米粒子粒径均一,平均粒径约为250 nm,形状几乎都呈球形,磁性Fe3O4/Au NPs复合粒子包覆均匀、具有良好的的分散性和磁化率,同时兼有磁性和金纳米粒子的特性.     

复合磁性纳米粒子的合成和特性研究

通过在磁性纳米粒子表面修饰柠檬酸得到了分散性良好的水基磁流体,为了研究磁性纳米粒子在生物医药上的应用,通过Stober法合成了Fe3O4/SiO2复合粒子。透射电镜(TEM)和红外光谱仪(IR)研究表明,SiO2成功地包裹在Fe3O4粒子表面,且复合粒子的分散性好,粒径均匀。振动样品磁强计测试表明磁性复合粒子仍然具有较强磁性。     

基于Fe_3O_4-PEI纳米粒子构建葡萄糖传感器的研究

采用共沉淀法制备核层为四氧化三铁(Fe3O4)壳层为聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI.扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征结果显示,制备的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI粒径均匀,直径约为25 nm.通过振动样品磁强计比较Fe3O4-PEI和Fe3O4纳米粒子的磁滞回线,结果表明,经PEI包覆后复合纳米粒子饱和磁化值为38.2 emu/g,仍具有较好的磁性.热重分析表明,包覆在Fe3O4纳米粒子表面的PEI质量分数约为23.26%.通过静电作用,实现了Fe3O4-PEI复合纳米粒子对葡萄糖氧化酶的负载,以铂电极为基底电极,制备了Fe3O4-PEI-GOx/Pt葡萄糖传感器.在最优测试条件下,该修饰电极对葡萄糖表现出优异的电化学催化性能,具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好的特点.     

纤维素基磁性微胶囊的制备及其优化条件研究

磁性粒子具有优异的磁导向性可被用于药物缓释系统而受到大家广泛关注.人们期待用具有特殊功能的其他纳米粒子和磁性粒子结合,赋予磁性粒子更多的功能.文章将天然高分子材料羧甲基纤维素钠(CMC)和壳聚糖(CS)组装包覆在具有超顺磁性的Fe3O4纳米微球外层成功制备出纤维素基磁性微胶囊,并研究了CMC的取代度对磁性微胶囊的形貌及磁性能的影响.电子显微镜观察结果表明其颗粒成比较规则的球形、分散性比较好且具有超顺磁性;CMC的取代度(DS)大小对磁性微胶囊的形貌以及磁性能存在一定的影响,当DS在1.05左右时得到的微胶囊分散性最好,磁响应范围最广、比饱和磁化强度也最大.     

Simulation and control scheme of microstructure in magnetic fluids

By accounting for the external and internal force acting on the suspended magnetic nanoparticles and motion characteristics of the suspended magnetic nanoparticles in the magnetic fluids,the three-dimensional microstructure of magnetic fluids is investigated by means of the molecular dynamics simulation method. The distribu-tion of suspended magnetic nanoparticles and microstructure of the magnetic fluid are simulated in both absence and presence of an external magnetic field. The ef-fects of the nanoparticles volume fraction,the dipole-dipole interaction potential and the particle-field interaction potential on the microstructures of the magnetic fluids are discussed. The main results obtained here are summarized as follows. The suspended magnetic nanoparticles tend to aggregate and make the irregular distribution structure in the absence of an external magnetic field. When the mag-netic fluid is exposed to a magnetic field,the magnetic nanoparticles suspended in the carrier fluid tend to remain chained-alignment in the direction of the external magnetic field. The tendency of chain-alignment morphology of the suspended magnetic nanoparticles is enhanced with the nanoparticles volume fraction,the dipole-dipole interaction potential and the particle-field interaction potential.     

功能化Fe_3O_4对水中亚甲基蓝染料的吸附性能研究

通过共沉淀法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,并将其表面包覆二氧化硅外壳,制备了性质稳定,脱色性能较好,同时易于固液分离的功能化磁性纳米粒子.以模拟印染废水的脱色为目标,研究了pH、温度、吸附时间等因素对脱色效果的影响.研究结果表明,磁性吸附剂制备成本低,对亚甲基蓝溶液的脱色效率显著.     

Characteristics of non-magnetic nanoparticles in magnetically fluidized bed by adding coarse magnets

The fluidization behavior of SiO₂, ZnO and TiO₂ non-magnetic nanoparticles was investigated in a magnetically fluidized bed (MFB) by adding coarse magnets. The effects of both the amount of coarse magnets and the magnetic field intensity on the fluidization quality of these nanoparticles were investigated. The results show that the coarse magnets added to the bed lead to a reduction in the size of the aggregates formed naturally by the primary nanoparticles. As the macroscopic performances of improved fluidization quality, the bed expansion ratio increases whilst the minimum fluidization velocity decreases with increasing the magnetic field intensity, but for TiO₂ nanoparticles there exists a suitable magnetic field intensity of 0.059 6 T. The optimal amounts of coarse magnets for SiO₂, ZnO and TiO₂ non-magnetic nanoparticles are 40%, 50% and 60% (mass fraction), respectively. The bed expansion results analyzed by the Richardson-Zaki scaling law show that the exponents depend on both the amount of coarse magnets and the magnetic field intensity.     

复合Fe3O4磁性纳米粒子的制备及在环境领域的应用研究进展

介绍了Fe3O4磁性纳米粒子主要的液相合成制备方法,并对比了各方法的优缺点.概述了将无机、有机或生物大分子等材料包覆到纳米粒子表面的多种表面修饰方法.重点介绍了复合Fe3O4磁性纳米粒子作为固相萃取吸附剂在富集环境中的有机物方面的应用.     

选区激光熔化3D打印钛合金及其复合材料研究进展

综述：生物医用铁基磁性纳米颗粒的制备研究进展

毛宇,李艳,顾宁

（东南大学 生物科学与医学工程学院,江苏省生物材料与器件重点实验室,生物电子学国家重点实验室,南京 210096）

摘要：磁性纳米材料具有独特的物理性能、化学性能以及生物效应,是一类重要的功能材料,可以应用于很多领域。在过去的几十年,铁基磁性纳米材料由于其优越的磁性能和巨大的生物医用潜力在生物医学领域引起了大量的关注。特别是具有诊断和治疗功能的磁性氧化铁纳米颗粒一直在生物医学领域发挥着重要作用。磁性氧化铁纳米颗粒是良性的、低毒的、生物相容且生物可降解的,是目前美国食品及药物管理局批准的唯一可用于临床的无机磁性纳米材料。本综述主要介绍了生物医用铁基纳米材料包括铁单质纳米颗粒、铁基合金纳米颗粒及磁性氧化铁纳米颗粒的制备研究进展,重点介绍了磁性氧化铁纳米颗粒的制备方法,并总结指出了磁性氧化铁纳米颗粒制备方法发展的重要性。

关键词: 铁基磁性纳米材料;生物医用;磁性氧化铁纳米颗粒;诊断和治疗功能;制备方法

     

热疗用磁流体的热磁稳定性研究

采用两步法制备了环糊精(β-Cyclodextrin)改性纳米四氧化三铁(Fe3O4)磁流体.通过在交变磁场下感应加热对其磁热稳定性进行了研究,在交变磁场下加热后悬浮裸磁颗粒或改性颗粒的磁性液体最高升温分别达到63℃和53℃,感应加热实验结果表明所制磁流体可用于肿瘤的热疗研究.     

多糖类原油破乳剂的合成及其破乳性能

在75℃及碳酸钾、碘化钾催化条件下,以相对分子量大、活泼氢多的甲基纤维素为主链,将聚乙二醇单甲醚（MPEG）接枝到主链上,形成具有梳型结构和超高分子量的环境友好的新型多糖类原油破乳剂.在梳型多糖类破乳剂合成过程中,选取4种不同分子量的MPEG（350,750,1 000,1 900）,对甲基纤维素进行改性,从而合成梳型改性多糖破乳剂.通过红外光谱和核磁共振波氢谱进行结构分析,并用瓶试法测试破乳脱水性能,考察MPEG的分子量对破乳效果的影响.结果表明MPEG改性的甲基纤维素（MC-O-MPEG）具有很强的破乳性能,MC-O-MPEG（1900）的破乳性能最好,脱水率达到95.3％,脱水界面齐整,水层成浅白色.     

破乳技术在石油炼制中的应用

原油破乳是石油炼制过程中至关重要的一道工序.文章介绍了乳状原油的结构及对工艺设备及管道的危害,分析了原油破乳机理,对现行主要破乳技术进行了详细介绍,为破乳技术在石油炼制中更广泛、科学的应用提供了参考依据.     

磁场作用下锰锌铁氧磁流体承载能力试验研究

通过对MS-800四球试验机油杯的改进,在测试区域内产生可调磁场;利用改进后的油杯在四球机上测定磁场作用下添加锰锌铁氧纳米磁性颗粒润滑油的承载能力.结果表明：外加磁场作用下,磁性液体的摩擦学性能得到较大改善,首先磁性液体黏度值随磁场强度的增强而增大,从而提高了添加锰锌铁氧体磁性颗粒润滑油的综合磨损值,最大可达基础液的1.43倍;其次纳米磁性颗粒中的Zn元素可使润滑油的最大无卡绞负荷PB值提高50%,烧结负荷PD值提高100%.     

石油中间乳化油破乳研究

为了减少油田采油对环境的污染，研究了中间乳化层的性状、组成。复配出一种新型特效的破乳剂，首次将水处理过程中使用的聚合铁及棉花消糖剂复配在一起作为乳化油的破乳剂，并进行了破乳效果试验，找出了该破乳剂的最佳使用条件。中间乳化油破乳后，最高脱水率为９６．４％。在理论上对破乳机理进行了解释。