磁性納米粒子的制備、表征和應(yīng)用.pdf

1、磁性納米粒子作為一種重要的納米材料，以其特殊的物理、化學(xué)、熱學(xué)和機械學(xué)性質(zhì)，在科學(xué)的各個領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如：高密度信息儲存、潤滑油、光吸收材料、固定化酶、靶向藥物、控制釋放、核磁共振、DNA和細(xì)胞分離技術(shù)等，因而引起人們的廣泛關(guān)注，成為了納米科學(xué)的研究熱點之一。本論文先采用不同方法合成了一系列超順磁性的MnFe2O4/SiO2復(fù)合納米粒子，對其進(jìn)行表征，比較了不同合成方法的優(yōu)劣，并進(jìn)一步探索了實驗條件。本論文接著拓展了MnFe2

2、O4/SiO2納米粒子的應(yīng)用，我們將熒光染料和磁性納米粒子共同包埋在SiO2殼層中，制備了同時具有超順磁性和發(fā)熒光的雙功能納米粒子，再通過氨基硅烷的修飾作用，將該雙功能納米粒子與萬古霉素結(jié)合，所得到的生物功能化的納米粒子表現(xiàn)出很好的對大腸桿菌的識別和磁性分離能力。 本論文分為四章，分別為：1、緒論；2、反相膠束法結(jié)合微乳液法制備超順磁MnFe2O4/SiO2納米粒子；3、熱解法結(jié)合改良的Stober法制備MnFe2O4/SiO2

3、納米粒子；4、超順磁/熒光雙功能納米粒子的制備、表征和應(yīng)用。 論文第一章為緒論，先概述了納米科學(xué)的發(fā)展，納米粒子的獨特的性質(zhì)，然后重點介紹了磁性納米粒子的基本知識、制備方法及其在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。同時，也著重闡述了本文的選題背景、目的和研究設(shè)想。由于SiO2殼層獨特的優(yōu)良性質(zhì)，本論文選擇制備核殼結(jié)構(gòu)的SiO2磁性納米粒子，并對其進(jìn)行深入研究。 論文第二章為反相膠束法結(jié)合微乳液法制備超順磁MnFe2O4/SiO2納米粒子。

4、由于MnFe2O4尖晶石是一種很好的磁性材料，有很低的磁各向異性和高矯頑力，本論文工作選擇MnFe2O4納米粒子作為磁性復(fù)合納米粒子的磁核。本章采用反相膠束法合成超順磁性MnFe2O4納米粒子，并用微乳液法在其表面包裹SiO2。對合成的MnFe2O4/SiO2納米粒子進(jìn)行表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：由于作為磁心的MnFe2O4納米粒子親水性較差，油溶性也不好，SiO2包裹效果不理想。我們改良了實驗方法，對MnFe2O4納米粒子先進(jìn)行表面改性，再包裹

5、SiO2，制備了分散性、磁性較好的MnFe2O4/SiO2納米粒子。 論文第三章為熱解法結(jié)合改良的Stober法制備MnFe2O4/SiO2納米粒子。實驗先采用熱解法合成了尺寸均一、分散性好、磁性強、溶于油相的MnFe2O4納米粒子。實驗接著用改良的Stober法在熱解法合成的MnFe2O納米粒子表面包裹SiO2，同樣獲得了尺寸較均一，分散性、磁性較好的MnFe2O4/SiO2納米粒子。比較上一章的合成方法，我們得出：該方法更適

6、合用于制備MIlFe2O4/SiO2納米粒子。我們也進(jìn)一步研究了實驗條件對納米粒子尺寸的影響。 論文第四章為超順磁/熒光雙功能納米粒子的制備、表征和應(yīng)用。磁性納米粒子因其良好的超順磁性和表面易功能化等特點十分引人注目，但本身不具標(biāo)記功能，而用于標(biāo)記的熒光探針又不具分離功能。為了拓展磁性納米粒子的應(yīng)用范圍，我們在上兩章實驗的基礎(chǔ)上，在SiO2殼層中同時包裹磁性納米粒子和熒光染料，制備了具有磁性和熒光的雙功能納米粒子，并對該納米粒子

7、進(jìn)行表征。結(jié)果表明：該雙功能納米粒子磁性強、光穩(wěn)定性高、分散性好、尺寸均勻，且用萬古霉素修飾的該雙功能納米粒子表現(xiàn)出對很好的對大腸桿菌的識別和磁性分離能力。 本論文的創(chuàng)新點在于: 一、選擇Mnfe2O4納米粒子作為磁性復(fù)合納米粒子磁核，該種磁性材料有低的磁各向異性和高矯頑力。且當(dāng)粒子尺寸小于20nm時，MnFe2O4納米粒子在室溫下具有超順磁性，是理想的磁核材料。 二、在用反相膠束法結(jié)合微乳液法制備超順磁MnFe