基于金屬、磁性、半導體、二氧化硅的多功能復合納米材料的制備與表征.pdf

1、近二十年來，由于金屬納米顆粒、半導體量子點和磁性納米顆粒等納米材料獨特的物理和化學性質，受到了全世界研究人員的極大關注。基于這些特殊性質，它們被廣泛地運用到社會各個領域，比如材料科學，生物醫(yī)學，環(huán)境能源科技等。雖然現在對單種納米顆粒的制備和對它們應用的開拓仍然是近年來科學研究的熱點，但是對這些納米顆粒進行復合，制備得到一種由多種納米顆粒組成的復合納米材料越來越受到人們的關注。這種復合材料同時具有兩種或者兩種以上納米顆粒的性質，在同一種材

2、料中實現了雙功能或者多功能的同時又能保證其各自的特性不受大的影響，從而更加拓展了復合納米顆粒在各個領域的應用。因此，除了制備各種高質量的納米顆粒外，本論文將著重研究不同復合納米顆粒的制備和表征。本論文的主要研究內容和成果如下:
　　 在第一章中，我們簡要綜述了貴金屬納米顆粒、半導體量子點、磁性納米顆粒，以及它們復合的納米顆?；拘再|、制備及其應用。
　　 在第二章中，主要研究各種尺寸及形貌的金屬納米顆粒的制備方法，并在此

3、基礎上制備了金屬/量子點復合納米顆粒。采用籽晶生長法，通過控制籽晶的量制備出大尺寸范圍內可調的金納米球形顆粒和形狀可控的鉑納米顆粒。通過模板表面活性劑CTAB和AgNO3對生長共同的控制作用，采用籽晶生長法得到了具有多個枝杈結構的金納米星狀顆粒。通過PVP的選擇吸附以及Na2S對反應的催化作用在乙二醇溶液中成功制備了銀立方體，并利用犧牲模板置換反應，將銀納米立方體顆粒轉化為金納米籠狀結構，并將其吸收峰調至近紅外窗口附近，從而為它們應用于

4、光熱療提供材料基礎。我們采用了一種新的二氧化硅包裹金納米顆粒的方式，即將MPS和TEOS共同加入到溶液中水解，同時實現二氧化硅包裹和巰基功能化，這種功能化的二氧化硅能被分散到油相溶劑中，并與半導體量子點相互結合而得到金屬/量子點的復合納米顆粒。
　　 在第三章中，分別采用熱分解油酸鐵和羰基鐵的方法，制備出高質量的Fe3O4和尺寸可調的γFe2O3磁性納米顆粒。并利用籽晶外延生長法，在Au納米顆粒上通過羰基鐵的熱分解外延生長Fe3

5、O4而制備出了Au-Fe3O4異質二聚體結構。研究了顆粒濃度、超聲乳液時間對磁性納米顆粒γFe2O3在微乳液體系中形成團簇的影響。分別采用溶膠凝膠和反相微乳液的方法將這些油相中制備出來的Fe3O4，Au-Fe3O4異質二聚體，γFe2O3，γFe2O3納米團簇進行了二氧化硅包裹，該二氧化硅層不僅可以穩(wěn)定其中的納米顆粒，表現出良好的生物相容性，而且其表面容易被其它基團功能化，從而為它們在生物醫(yī)學中的應用打下了基礎。在成功地制備出高亮度的水

6、溶性量子點的基礎上，將磁性納米顆粒/二氧化硅的核殼結構的納米顆粒進行氨基化，并通過靜電相互作用將量子點自組裝在其表面上，從而制備出具有磁性和熒光雙重功能的納米復合探針，給生物醫(yī)學成像技術帶來更多的信息。
　　 在第四章中，我們首先優(yōu)化SiO2納米管合成參數，將其產率提高到10克量級。具有空腔結構的二氧化硅，不僅可以攜帶各種藥物和納米顆粒，其表面良好的生物相容性還有利于功能化基團的修飾，從而為靶向標定和治療提供方向。我們以SiO2