高分子-Fe3O4納米復(fù)合材料的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、磁性納米材料及其復(fù)合材料的制備是當(dāng)今納米新材料研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。
　　 本論文首次利用生物分子葡萄糖為還原劑，通過(guò)綠色化學(xué)合成方法制備得到了超順磁性四氧化三鐵(Fe3O4)納米顆粒；還利用原位還原法、共混包埋法、懸浮聚合法等方法分別制備得到了雙功能Fe3O4/Se 一維納米板束、Fe3O4/Se/PANI 復(fù)合材料、雙醛淀粉包覆的和聚苯乙烯-丙烯酸包覆的Fe3O4 磁性高分子微球。并對(duì)產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。具體研究

2、內(nèi)容如下：
　　 1．利用葡萄糖為還原劑，葡萄糖酸（葡萄糖的氧化產(chǎn)物）為穩(wěn)定劑和分散劑，通過(guò)綠色化學(xué)合成方法制得了超順磁性Fe3O4 納米顆粒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制得的Fe3O4 納米顆粒為反尖晶石結(jié)構(gòu)，平均粒徑大小約為12.5 nm，粒徑分布窄，分散性好，室溫磁飽和強(qiáng)度達(dá)到60.5 emu/g，矯頑力和剩磁為零。這種制備方法非常簡(jiǎn)便，反應(yīng)條件溫和，可能為綠色合成其他納米材料提供了一種簡(jiǎn)便的合適的途徑。
　　 2．利用Fe3

3、O4 納米顆粒能夠吸附SeO32-(Se(IV))離子，無(wú)需添加任何交聯(lián)劑和分散劑，通過(guò)原位還原法制得均一的新穎的稻草捆樣的具有熒光和超順磁性雙重性質(zhì)的Fe3O4/Se 一維納米板束。結(jié)果表明，F(xiàn)e3O4/Se 一維納米板的長(zhǎng)、寬和厚度分別為6-8 μm、300-400nm和50nm；Fe3O4 納米顆粒在制備雙功能納米復(fù)合物過(guò)程中可能起到“種子”和催化劑的雙重作用；Fe3O4/Se 納米復(fù)合物中t-Se由于量子尺寸效應(yīng)其禁帶能隙和電子

4、直接躍遷發(fā)生明顯的藍(lán)移；Fe3O4/Se 一維納米板束的形成機(jī)理可能涉及到Fe3O4/Se 納米球的形成、生長(zhǎng)和聚集，以及一維納米板的形成與自組裝。我們所制得的稻草捆樣的Fe3O4/Se 納米復(fù)合物還可能通過(guò)犧牲模板法制備其他具有特殊形貌的雙功能納米材料。例如：Fe3O4/Ag2Se,Fe3O4/Bi2Se3和Fe3O4/CdSe等。這種雙功能材料在微電子和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。并在水熱條件下利用SeO32-氧化苯胺，通過(guò)表

5、面原位合成法制得兼具磁性和導(dǎo)電性能的納米Fe3O4/Se/PANI 復(fù)合材料。
　　 3．由于淀粉在三氯化鐵酸性溶液中可以水解得到還原性糖（葡萄糖），在前面的研究基礎(chǔ)上，我們又以淀粉和三氯化鐵為原料，也成功地制備得到了超順磁性Fe3O4 納米顆粒，并通過(guò)共混包埋法，以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，將雙醛淀粉包覆在Fe3O4 磁性納米顆粒上，制備出了磁性雙醛淀粉復(fù)合納米顆粒，并以牛血清白蛋白為模型對(duì)復(fù)合納米顆粒固定蛋白能力進(jìn)行了研究。磁性雙

6、醛淀粉復(fù)合納米顆粒的粒徑分布在50nm～150nm 之間，平均粒徑大小約為100nm，醛基含量約為59.5％，雙醛淀粉包裹率約為33.2％，室溫飽和磁化強(qiáng)度為29.5 emu/g，沒(méi)有剩磁和矯頑力，對(duì)蛋白的裝載率和包封率分別為5.0％和54.4％。這也表明我們制備的產(chǎn)物在藥物載體和靶向釋藥等方面具有潛在的應(yīng)用。
　　 4．以苯乙烯為硬單體，丙烯酸為功能單體，利用分散聚合法，以油酸修飾的Fe3O4 納米顆粒為磁核，苯乙烯-丙烯酸共

7、聚物為高分子殼層，制備得到了單分散、含有羧基的Fe3O4/聚苯乙烯-丙烯酸[P(St-AA)]磁性高分子復(fù)合微球，并以姜黃素為模擬藥物對(duì)磁性復(fù)合微球載藥能力進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，我們制得的磁性高分子復(fù)合微球形貌為球形,粒徑分布在50nm～120nm 之間，平均粒徑大小約為100nm；磁性高分子復(fù)合微球中聚苯乙烯-丙烯酸的含量和Fe3O4 磁性納米微粒的含量分別約為74％和24.7％；對(duì)姜黃素的裝載率和包封率分別為2.5％和44.4％；磁