二氧化硅包覆的金和银纳米粒子的反相微乳液介导的合成研究-外文翻译2篇
毕业设计（论文）外文翻译
毕业设计（论文）题目：Triton X-100/正己醇/环己烷反相微乳液法制备碳酸钙微球
外文翻译（一）题目：Reverse Microemulsion-Mediated Synthesis of Silica-Coated
Gold andSilverNanoparticles
二氧化硅包覆的金和银纳米粒子的反相微乳液介导的合成研研究
外文翻译（二）题目：Highly Fluorescent CdTe@SiO2 Particles Prepared viaReverse
MicroemulsionMethod
反相微乳液体系CdTe@SiO2高度荧光粒子的制备工艺
学院名称：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：化工112
姓名：学号11402010233
指导教师：
外文翻译（一）
二氧化硅包覆的金和银纳米粒子的反相微乳液介导的合成研究
摘要：提出一种反相微乳液法，可以不使用硅烷偶联剂或聚合物作为表面引物来制备二氧化硅包覆的单分散金（或银）纳米颗粒。这种方法能精确的把硅壳的厚度控制在纳米级。相比于只能在低浓度（<1.5×1010颗粒/ml）下直接采用二氧化硅包覆较大的金颗粒（?50 nm的直径）的STOBER法，这种新的方法能够在高得多的浓度（~1.5×1013颗粒/ml）下包覆多种尺寸的金颗粒（10至50毫微米）。此外，可以通过共缩合反应在正硅酸四乙酯和另一硅烷的所需官能团之间进行简单的表面官能团化。通过该方法可以较容易的引入官能团，所以这种方法是可行有效的。
引言
金和银胶体纳米粒子由于其特有的依赖大小和形状的光学特性，我们可以通过其周围的电介质（例如二氧化硅壳）来进行进一步的适当研究。二氧化硅包覆可以增强纳米颗粒抗聚性，还可以调整颗粒在各种溶剂中的溶解度。单分散二氧化硅包覆的颗粒在可见光的带隙中容易自组装成光子晶体。此外，该二氧化硅壳易官能化，使纳米颗粒与其他底物或分子偶联。因此，研究一种简单、灵活的方法来对金和银纳米粒子进行二氧化硅包覆是极具意义的。
和很容易就能包覆二氧化硅的金属氧化物纳米粒子和半导体量子点不同的是，金和银由于其与二氧化硅的低化学亲和力，被认为不适合于直接用二氧化硅包覆。根据研究，金颗粒表面的二氧化硅的生长是需要表面引物的。Mulvaney 和同事首次提出了三个步骤，使用硅烷偶联剂，丙基三甲氧基硅烷（APTMS）作为表面引物，用二氧化硅来包覆金纳米颗粒。在通过STOBER过程进一步包覆二氧化硅壳之前，还需要用硅酸钠进行预包覆。这种方法有效但是费时，而且由于其所涉及的复杂的过程，不容易控制。格拉夫等人使用非离子型聚合物，聚（乙烯吡咯烷酮）（PVP），而不是硅烷偶联剂作为表面引物，提出一种灵活的二氧化硅包覆胶体粒子（包括金，银）的方法。虽然这种方法更加简单和快速，但是所述的间接聚合体的路线需要选择适当的聚合物，其长度会强烈影响二氧化硅包覆的均匀性和平滑性。我们随后发现金和银纳米颗粒的二氧化硅包覆过程中，表面引物不是必需的。一些研究小组已经分别提出了略作修改的STOBER过程，可以直接为金和银纳米颗粒进行二氧化硅包覆，而无需使用任何表面引物。然而，这种简单的方案仅可用于涂覆大的金颗粒（直径为约50纳米），因为小的颗粒是不稳定的，并在使用STOBER法后会出现醇溶液聚合。第二点，这种方法只有在金纳米颗粒的浓度低于1.5×10^10个/ml时才有效。较高的浓度下会出现含多个金核的二氧化硅包覆的不规则颗粒，如下文所示。其研究结果是，这一过程需
要大量的溶剂。
虽然已经对二氧化硅包覆的金纳米粒子的合成投入了很多的精力，但这种粒子的表面官能化现在已经很少被研究。表面官能团化使所期望得到的分子被固定在或缀合到颗粒上，促进了生物应用的发展，例如位点特异性标志，探针和传感器。
在此，我们提出了一个简单的的方法，在反相微乳液下来制备二氧化硅包覆的金，银纳米粒子。没有使用硅烷偶联剂或大量的聚合物稳定剂，这种方法直接对金和银纳米颗粒进行二氧化硅包覆。它适用于小的金纳米颗粒的包覆（<20纳米），并且不需要修改STOBER过程。此外，二氧化硅的纳米级厚度的微调被证明可行。更重要的是，反相微乳液法能包覆浓度~1.5×1013个粒子/ ml的金和银纳米粒子，浓度上比STOBER方法高了3个数量级。此外，用于进一步生物缀合的各种官能团，可以直接与合成步骤中的二氧化硅包覆的纳米颗粒结合。虽然反相微乳液的方法已被用于量子点和磁性氧化铁纳米颗粒的二氧化硅包覆，但是据我们所知，这是这种技术第一次被成功地应用于金和银纳米颗粒的二氧化硅包覆。
实验步骤
用反相微乳液法进行二氧化硅包覆。采用以下提出的方法来合成用油酰胺稳定的金纳米粒子（~12nm）。典型的合成中，在80℃下，0.25ml油胺加入到50ml 的氯金酸水溶液中（1mmol），同时搅拌。并将反应混合物保持在80℃2小时。然后通过旋转蒸发将水完全除去。将所得的金纳米颗粒物用乙醇/环己烷混合物清洗三次，以除去过量的油酰胺。将纯化的颗粒分散在环己烷中，使溶液有1.2mM 的原子浓度，其对应的浓度为~1.5×1013颗粒/ml。
二氧化硅包覆的进行需要通过水与环己烷形成反相微乳液。通常，0.35ml 聚氧乙烯（5）壬基苯基醚（IGEPAL CO-520）溶液加入到6ml所制备的金溶液中。然后加入总共200μL的氨溶液（29.4wt% 在水中）和正硅酸四乙酯（TEOS），然后在连续的搅拌下形成红色透明的反相微乳液。在室温下反应5小时后，获得总颗粒尺寸为24nm的二氧化硅包覆的金纳米颗粒。如果反应时间延长至15小时去消耗整个二氧化硅源，就会得到35nm的颗粒。颗粒的进一步增长，需要添加更多的二氧化硅源到反应体系中。例如，加入50，100，和200μL新鲜的TEOS 并分别再使混合物反应24小时，35nm的二氧化硅包覆的金颗粒可能增长到50，65，和80纳米。当所希望的粒径达到了，加入甲醇破坏反相微乳体系，二氧化硅包覆的金粒子再经由甲醇相提取。它们通过离心收集并再分散在水，甲醇或乙醇中。如果使用先前所述的在STOBER过程改性中作为种子的颗粒，更大的颗
粒也能增长。具体的讲，对于150nm颗粒的制备，从反相微乳液中收集50nm的二氧化硅包覆的金纳米粒子，用乙醇洗涤，再分散在水中，使溶液浓度为~4.5×1010个粒子/ ml。4ml的该溶液用20ml异丙醇混合。接着，0.3ml的氨水溶液（29.4wt%）和20μL的TEOS溶液，在连续搅拌下加入到其中。在室温下，连续搅拌反应2小时后，将产物通过离心收集并再分散在甲醇中。同样的，油胺稳定的银纳米颗粒（~12nm）也通过使用先前在金纳米颗粒中描述的反相微乳法进行二氧化硅包覆。
二氧化硅包覆的金纳米粒子的官能团化。用于制备氨基官能化的颗粒，氨丙基三乙氧基（APTES）和TEOS以1:15的摩尔比混合。共50μL的混合物，然后加入到反相微乳液中，其中50nm的二氧化硅包覆的的金纳米颗粒已经合成。反应进行一天后，加入甲醇以破坏反相微乳液体系，氨基官能化后的颗粒（?65nm）通过离心收集并再分散在甲醇中。醛官能化粒子是使用含醛硅烷，三乙氧基硅基丁醛来替代APTES，并采用一个相似的过程制备而成的。
官能团化的二氧化硅纳米粒子与染料的共轭关系。在缺少金纳米粒子的情况下，官能团化的二氧化硅纳米粒子（~65nm）采用之前描述过的反相微乳法合成。1ml含有氨基官能化的二氧化硅（~3.0×1011个颗粒）的乙醇溶液与0.5mL荧光素异硫氰酸酯（FITC）的乙醇溶液（1mmol）混合。搅拌4小时后，将颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，然后分散在1ml的乙醇中用来进行荧光测量。在一个单独的实验中，1ml含有乙醛官能团化的二氧化硅（~3.0×1011个颗粒）的乙醇溶液与0.5ml NH 2改性的荧光素乙醇溶液（1mmol）混合。接着，将0.5ml的NaCNBH3水溶液（5mmol）加入到该混合物中。搅拌4小时后，颗粒通过离心收集，用乙醇/水洗涤3次，然后分散在1mL乙醇用来进行荧光测量。
用改性后的STOBER法进行二氧化硅包覆。已经尝试了用改性后的STOBER 法对小的金颗粒进行二氧化硅包覆。采用一种标准的柠檬酸钠还原法制备13nm 的金颗粒，然后再分散于水中，得到了稀溶液（~4.5×1010个颗粒/ml）。4ml该溶液与20ml异丙醇混合，接着加入0.3ml的氨水溶液（29.4wt％）和20μL的TEOS溶液。在连续搅拌下反应2小时后，将产物通过离心收集并再分散在甲醇中。考虑到用异丙醇稀释，进行二氧化硅包覆的实际金浓度为?7.5×109个粒子/ ml。
改性STOBER方法也适用于在高浓度下包覆大的金颗粒。通过一个引晶生长过程制备50nm柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒，然后进行处理和再分散于水中，使原液浓缩（~3.0×1011个颗粒/ml）。然后，通过使用在前面的段落中描述的方法进行的二氧化硅包覆。考虑到该原液由异丙醇稀释，进行二氧化硅包覆的实际金浓度为~5.0×1010个粒子/ ml。
表征。透射电子显微镜（TEM），使用FEI TECNAI G2 F20型电子显微镜。装备有MTEC-300的光声探测器的DIGILAB FTS7000 FTIR光谱仪记录光声傅里叶变换红外（PA-FTIR）光谱。荧光光谱记录于RF-5301的PC荧光计。金溶液的原子浓度采用电感耦合等离子集中光谱法（ICP-MS）（ELAN DRC II，PerkinElmer）确定。金溶液的粒子浓度是基于原子浓度和平均颗粒尺寸进行计算的。
结果和讨论
在大多数报告中，水溶性柠檬酸盐稳定的金纳米粒子被用作二氧化硅包覆的原料。然而，这样的颗粒是不稳定的，并且会在二氧化硅包覆中的醇介质中团聚。之前是这样解决这个问题的，使用任一硅烷偶合剂或PVP作为表面引物，它不仅稳定在醇中的粒子，而且也促进了随后的二氧化硅沉积在金纳米颗粒表面。
这项研究提出了新颖的二氧化硅包覆过程，采用油胺稳定金纳米粒子来代替柠檬酸盐稳定金纳米粒子。TEM显微照片表明，所合成的颗粒尺寸均匀（~12nm）（见图1a）。
图1
因为疏水性表面配体，油胺稳定的金纳米颗粒在非极性溶液中要比在极性溶剂中表现出高得多的溶解度（图1a，插图）。通过洗涤去除多余的油胺后，将金纳米颗粒均匀分散在环己烷中，以得到一个更浓缩的溶液（~1.5×1013个颗粒/ml）。连续加入Igepal CO-520表面活性剂和氨水溶液到金溶液中，形成一个红色透明的反相微乳液。然后通过加入的TEOS进行二氧化硅包覆。氨水溶液不仅能提供水，以形成反相微乳液，而且还可以催化硅酸盐物质的水解和缩合。从TEOS的水解中获得的带负电荷的硅酸盐物质可以取代在金表面上的油胺配位体，形成亲玻璃界面，以促进硅酸盐的后续沉积。这促进了金纳米颗粒的二氧化硅包覆，并且所述二氧化硅壳的厚度可通过调节TEOS量和反应时间来调整。对于薄的二氧化硅包覆，金核往往不完全在颗粒的中心位置，虽然总体粒径是相当均匀的（图
1b）。二氧化硅包覆的成功还可以通过二氧化硅包覆的金颗粒的溶解度的变化表示，它在用极性溶剂代替非极性溶剂后，是高度可溶的，如甲醇。
反向微乳限制了二氧化硅在纳米尺寸的水域中的沉积，使二氧化硅壳的生长得到精确的控制。比如，一系列提高总体粒子尺寸的二氧化硅包覆的金纳米粒子（~24，35，50，65，和80nm）示于图2。
图2
低倍率的TEM显微照片表明，65nm二氧化硅包覆的金纳米粒子是单分散的，很少团聚（图2f）。由于小颗粒尺寸和带负电荷的二氧化硅表面，这些颗粒可以在水中形成的透明的溶液，是稳定的，而且可以至少几个星期不沉淀。由反相微乳法所能达到的最大粒度为约90nm，因为再加入氨水溶液和TEOS会导致反相微乳液的破坏。当需要较大的颗粒时，可以使用稳定的，在醇溶液中能防止团聚的作为种子的预包覆颗粒来进行常规的STOBER过程。例如，在反相微乳液中制备的50nm的二氧化硅包覆的金纳米颗粒可以经由STOBER过程在异丙醇/水的溶液中生长到?150nm（图3）。
图3
二氧化硅包覆对金纳米颗粒的光学性质的的影响示于图4。未包覆和进行二氧化硅包覆的金纳米颗粒溶解于环己烷和甲醇中，分别进行紫外-可见光谱测定。未包覆的样品显示了强烈的表面等离子体吸收带，最大值在524nm（图4a）。
图4
与在环己烷中未包覆二氧化硅的样品相比，二氧化硅薄壳包覆的样品没有显示出任何明显的峰位移。这很有可能是因为二氧化硅（1.456）的折射率非常接近于环己烷的折射率（1.426，在20℃）。但是，我们观察到，随着二氧化硅厚度的增加，表面等离子体带也出现了蓝移，由于散射效应导致了在较短的波长中产生了一个增加的吸光度。例如，50nm的二氧化硅包覆的纳米颗粒显示出最大吸光度在521纳米（图4d）。进一步增加了二氧化硅的厚度并没有改变的峰值位置（图4d-f）。这个发现与Mulvaney等人的发现一致。
相比于直接对金纳米颗粒进行二氧化硅包覆的改性STOBER过程，所述的反相微乳法在以下方面表现出优势。首先，STOBER方法只能用于大的金颗粒（?50nm），需要通过小的金颗粒的成长来制备。在用于50nm金纳米颗粒的包覆的相同浓度下（7.5×109个/ml），将STOBER方法应用到由柠檬酸盐稳定的小的金纳米粒子（13nm）的包覆过程。结果发现，金纳米颗粒被转移到异丙醇后不久，
该溶液的颜色从红色变为了蓝色，表示粒子的团聚。得到的样本包括一些无金核的纯二氧化硅粒子和一些二氧化硅包覆的凝集很多金核的粒子（图5a）。
图5
与此相反，该反相微乳法可以直接使用于包覆细小的金颗粒（<20nm），无需事先准备粒子的生长。（已在此实验中所证明）。其次，STOBER方法只能在非常低的浓度的金颗粒（<1.5×1010个颗粒/ml）下应用，甚至当使用大的金颗粒时也不行。当STOBER过程用于5×1010个颗粒/ml的稍高浓度，会得到有多个金核的不规则颗粒（图5b）。与此相反，在本研究中提出的反相微乳液方法可以使二氧化硅包覆在高得多的金颗粒浓度下成功进行（高达 1.5×1013粒子/ml）。总之，相比于STOBER方法，反相微乳液法只需要1/1000的溶剂就能包覆相同数量的金纳米颗粒。该合成方法也可很容易地扩大规模，用来进行二氧化硅包覆金和银纳米粒子上的克规模生产。
二氧化硅包覆的纳米颗粒在生物应用上是十分有用的，因为它们是无毒的，并且它们可以进一步与氨基，醛或羧基基团官能团化，它能促进生物分子，如生物素，抗生物素蛋白和寡核苷酸的表面稳定。该反相微乳法可以通过TEOS和另一个硅烷的所需官能团之间的共缩合进行直接官能团化。可以制备氨基官能化的颗粒，例如，TEOS和APTES的混合物直接加入到含二氧化硅包覆的金纳米粒子的反相微乳液中。新鲜的TEOS和APTES通过水解和共缩合过程逐渐沉积到预制的二氧化硅壳表面，在颗粒的进一步增长过程中，进行了氨基的掺入。图6a示出了氨基官能团化后的二氧化硅包覆的金纳米粒子保持单分散和球形。同样地，单分散的醛官能化的颗粒（图6b）是通过添加TEOS和柠檬酸三乙酯混合物到含有二氧化硅包覆的金纳米粒子的反相微乳液中制备的。PA-FTIR谱显示在两个官能团化样品（图6c）上有氨基和醛基的存在。官能团的密度可通过调节混合物中TEOS的官能硅烷的比率来进行控制。但是，我们发现，该摩尔比应
保持低于0.1，以防止颗粒团聚。高浓度的含烃基的硅烷可能破坏反相微乳液。
图6
采用共缩合方法的官能团的的成功掺入是由荧光指标单独确认。制备氨基官能化的不含金核的二氧化硅纳米粒子：金纳米颗粒没有在这项研究中引入，以避免潜在的荧光消失。官能团化的二氧化硅粒子与FITC分子在乙醇溶液中混合几个小时，然后重复洗涤以除去未反应的和物理吸附的染料分子。
图7
纯化的样品显示了强烈的荧光（参见图7a），这表明，染料分子以较强的化学键固定在颗粒表面上。含NH2荧光素也通过胺化还原然后被用来与醛改性后的二氧化硅偶联，得到的纳米颗粒也在彻底洗涤后显示出（图7b）强荧光。作为对照，未官能团化的二氧化硅纳米粒子也进行同样的过程，但没有检测到荧光（图7c）。这些结果表明，该通过共缩聚法引入的官能团是容易获得的，而且成功提供了生物耦合。
该反相微乳法也适用于银纳米颗粒的二氧化硅包覆。采用油胺稳定的银纳米颗粒（12nm）作为起始材料，并且该二氧化硅包覆是在由环己烷，IGEPAL CO-520，和氨水溶液组成的反相微乳液中进行的。
图8
银纳米颗粒与TEOS的二氧化硅包覆的成功，可以通过TEM（图8）所示明显的看出。二氧化硅包覆的银纳米颗粒可用甲醇从环己烷中被完全萃取。我们注意到，银纳米颗粒在氨溶液中没有长期的稳定性。如果二氧化硅包覆的银纳米颗粒被长时间的保存在反应介质中，银会逐渐溶解。银的部分和完全溶解分别导致了二氧化硅壳中较小的Ag核和空芯（参见图9）。
图9
这一现象可以归因于在培养基中Ag趋向于氧化成AgOH，并会与氨进一步反应形成可溶的Ag（NH 3）2 OH。它可通过加入还原剂（如，1,2-十六烷）到氨溶液中来避免发生。
结论
我们提出了一个反相微乳液法去进行金和银纳米粒子的二氧化硅包覆，既不需要使用硅烷偶联剂作为表面引物，也不需要聚合物稳定剂。这种方法适用于无法通过常规STOBER方法进行包覆的较小的金和银颗粒（<20nm）。此外，它使
金纳米颗粒在高得多的浓度下被包覆（~1.5×1013个颗粒/ml），使二氧化硅包覆过程中的溶剂使用更加高效。二氧化硅壳的厚度可通过调节二氧化硅源的量和反应时间来调整。使用这种方法，各种官能团很容易通过TEOS和官能硅烷的共缩合掺入到二氧化硅包覆的纳米颗粒的表面上。通过简单的偶合反应，所得的官能化纳米颗粒可被进一步改性为潜在的生物标记和检测应用。
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介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放
介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放 摘要通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理（PH响应、光响应、温度响应、酶响应及竞争性结合响应）、靶向方法（配体靶向、磁靶向、量子点应用于靶向）的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述。 关键词介孔二氧化硅纳米粒子；药物传输；控制释放；靶向；量子点。 近年来，介孔材料由于其独特的优异性能成为了研究开发的热点，在催化、吸附分离、药物释放等领域的应用前景更使其备受关注。1992年，Kresge等，首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料，M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1。5-10nm 范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放，有利于提高药效，降低药物的毒副作用，在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景，已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1-6]。许多药物都具有较高的细胞毒性，在杀死病毒细胞的同时，也会严重损伤人体正常细胞。因此，理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性，较高的载药率和包
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微纳米粉体表面包覆技术的应用研究
微纳米粉体表面包覆技术的应用研究 当前社会发展背景下，新的科学技术不断出现，新一代纳米技术的进步，使微/纳米颗粒以其特有的宏观量子隧道效应以及小尺寸效应等众多的应用优点引起人们的高度关注。 微/纳米粉体表面有机包覆技术的应用 有机包覆技术应用过程中的自组装技术分析。自组装技术是通过静电作用使溶液中的高分子单体自由吸附于胶体 颗粒以及将带有相反电荷的高分子过饱和溶液中的高分子 自由单体进行洗涤和离心分离。一般而言，可以采用高分子电解质对可分解的球形聚合物模板进行修饰，从而使其表面中带有静电，然后将二氧化硅粒子与吸附纳米级的金粒有效吸附，然后经过离心运动多次循环往复洗涤分离，最终获得致密而且均匀的多层包覆膜。另外，还可采用两步组装技术对聚合物中的电解质进行包覆组装，将经过有效组装包覆的基体置于悬浮溶液中，悬浮液中的粒子在受到表层聚合电解质作用就会不断下沉，从而制备成完整的多层超薄膜。该技术具有操作简便的优点，而且在实际的操作中不需过多特殊的操作设备。因此这种技术可以逐渐朝着实用化以及功能化方向发展。 有机包覆技术应用过程中的聚合物包裹技术分析。聚合物包裹法主要是将单体在纳米颗粒中的聚合物经过纳米颗
粒以及聚合物的作用使其成功得到包裹，这种包裹方式与自组装包裹技术相比，具有很好的分散性，而且相对于上一种包裹技术，操作过程更加简单，有广泛的适用面，不仅可以实现在无机粒子中进行包裹，而且可以实现在有机粒子中进行包裹。通常适用于一些形状不太规则的粒子包裹过程中，但是其也具有一定的包裹局限性，例如这种包裹法会导致核粒径在高分子的聚合物母体中产生严重的团聚现象。 有机包覆技术应用过程中的微胶囊化改性技术分析。微胶囊化改性技术是指在颗粒子的表层中覆盖一层厚膜，从而使颗粒表面受到良好的屏蔽作用和保护作用。主要的应用优点是具有良好的稳定性与吸光率。 微/纳米粉体表面无机包覆技术的应用 无机包覆技术应用过程中的气相包覆技术分析。这种技术是利用气体或者其它的手段使壳层物转化为一种气体，这种气体经过化学反应或者物理反应使纳米颗粒被有效包覆。这种包覆技术所制备的复合粉体尽管纯度高、组分易于控制、团聚少，但是这种包覆技术在实际应用过程中对包覆设备的要求很高，因此不利于其广泛推行应用。 无机包覆技术应用过程中的固相包覆技术分析。与有机包覆技术相比，无机包覆技术主要是采用其它机械设备以及混料设备、研磨设备对固相材料进行机械处理从而得到微/ 纳米包覆粉体，这一包覆技术可以有效缓解包覆电离子在充
氧化硅介绍,纳米二氧化硅应用领域
氧化硅介绍，纳米二氧化硅应用领域 氧化硅介绍 产品为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于100m2/g。由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。 纳米二氧化硅应用领域 1、在涂料领域 纳米二氧化硅（SP30）具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不退色。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米氧化硅（SP30），可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层，具有触变性、防流挂、施式性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用，可获得光致变色涂料，M．P ．J ．Peeters等用溶胶凝胶法合成了含纳米二氧化硅（SP30）的全透明的耐温涂料H．Schmidt等合成了很厚的含纳米SiO2的涂料，并耐高温，在500℃下没有出现裂缝，Fayna Mamme ri等合成了P MMA- SiO2纳米涂料。明显增强了涂料的弹性和强度。纳米氧化硅（同SP30）具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收，红外反射特性。经紫外一可见分光光度计测试表明，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70%以上，对波长800nm 以外的红外光反射率也达70%以上，它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加了涂料的隔热性，徐国财等通过纳米微粒填充法，将纳米氧化硅作掺杂到紫外光同化涂料中，明显地提高了紫外光固化涂料的硬度和附着力，还减弱了紫外光同化涂料吸收UV辐射的程度，从而降低了紫外光同化涂料的同化速度。 2、在粘结剂和密封胶领域 密封胶和粘结剂是量大、使用范围广的重要产品。菜市产品粘度、流动件、旧化速度等有严格要求。目前，国内高档的密封胶和粘结剂都依赖进口。据介绍，国外在这个领域的产品已经采用纳米材料作添加剂，而纳米二氧化硅（SP30）是首选材料。其作用机理是纳米SiO2表面包覆一层有机材料，使之具有疏水特性，将它添加到密封胶中能很快形成一种网络结构，抑制胶体流动，同化速率加快，提高粘接效果，同时由于颗粒细小，更增加了胶的密封性。 3、在纺织领域 随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，人们对服装提出了舒适、新颖、保健的要求，各种功能化的纺织品应运而生。在此，纳米二氧化硅（SP30）发挥了巨大的作用，目前，人们已将其应用到防紫外、远红外、抗菌消臭、抗老化等方面。例如，以纳米二氧化硅（SP30F）和纳米二氧化钛（T25F）的适当配比而成的复合粉体是抗紫外辐射纤维的重要添剂，又如，日本帝人公司将纳米二氧化硅（SP30）和纳米ZnO-JS03）混人化学纤维中，得到的化学纤维具有除臭及净化气的功能，这种纤维可被用于制造长期卧床病人和医院的消臭敷料、绷带、睡农等。 4、在杀菌剂领域 纳米二氧化硅（SP30）具有生理惰性、高吸附性，在杀菌剂的制备中常用作载体，当
纳米二氧化硅
1前言 1.1纳米二氧化硅的发展现状及前景 纳米材料是指微粒粒径达到纳米级(1～100nm)的超细材料。当粒子的粒径为纳米级时，其本身具有量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因而展现出许多特有的性质，应用前景广阔。纳米SiO 是极具工业应用前景的纳米材料，它的应用领域十分广泛，几乎 2 粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟，直到“八五计涉及到所有应用SiO 2 划”将“纳米材料”列人重大基础项目之后，这方面的研究才迅速开展起来，并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作，成 [1]，从而使我国成为继美、英、日、德功开发出纳米材料家庭的重要一员——纳米SiO 2 国之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米SiO 的批量生产为其研究开发提 2 供了坚实的基础。 目前，我国的科技工作者正积极投身于这种新材料的开发与应用，上海氯碱化工与华东理工大学[2]建立了连续化的1000t／a规模中试研究装置，开发了辅助燃烧反应器等核心设备，制备了性能优良的纳米二氧化硅产品，其理化性能和在硅橡胶制品中的应用性能，已经达到和超过国外同类产品指标。专家鉴定认为，纳米二氧化硅氢氧焰燃烧合成技术、燃烧反应器和絮凝器等关键设备及应用技术具有创新性，该成果总体上达到国际先进水平，其中在预混合辅助燃烧新型反应器和流化床脱酸两项核心技术方面达到了国际领先水平，对于突破国际技术封锁具有重大价值。但总地来讲，我国纳米SiO 的生 2 产与应用还落后于发达国家,该领域的研究工作还有待突破。 1.2 纳米二氧化硅的性质[3]~[5] 纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。微结构呈絮状和网状的准颗粒结构，为球形。这种特殊结构使它具有独特的性质： 纳米二氧化硅对波长490 nm以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。 纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。 纳米二氧化硅在高温下仍具有强度、韧度和稳定性高的特点，将其分散在材料中，
二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用
第45卷第10期 2017年10月 硅 酸 盐 学 报 Vol. 45，No. 10 October ，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html, DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.10.05 二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用 张建峰1，赵春龙1，童 晶1，涂 溶2 (1. 河海大学力学与材料学院，南京 211100；2. 武汉理工大学，材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070) 摘 要：核壳粒子作为一种新型的微纳米材料，在电学、生物学、磁学、光学以及催化学等不同领域表现出优异的性能，已经引起了国内外学者极大的兴趣和关注。经过近30年的发展，由于二氧化硅具备非凡的性能使其成为了此领域研究最为广泛的包覆材料，进而产生了大量二氧化硅包覆不同粒子的有效方法。综述了几乎所有用来制备二氧化硅包覆材料的方法及这种材料在不同领域兴起的应用，总结了不同包覆方法的优缺点，并对其发展前景进行了简要阐述。 关键词：核壳材料；二氧化硅包覆；制备；应用 中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)10–1410–11 网络出版时间：2017–07–14 11:38:40 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20170714.1138.006.html Silica-Coated Micro- and Nano-materials: Synthesis and Applications ZHANG Jianfeng 1, ZHAO Chunlong 1, TONG Jing 1, TU Rong 2 (1. College of Mechanics and Materials, Hohai University, Nanjing 211100, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China) Abstract: Core/shell particles, as a new micro/nano-material, have attracted much attention since these particles exhibit superior properties in different fields like electronics, biology, magnetism, optics, and catalysis. For almost 30-year development, silica becomes one of the most intensively investigated coating materials due to its superior properties, resulting in many preparation methods for silica coating on different particles. This review provided an overview of almost all the strategies to synthesize silica-coated materials and their emerging applications in different fields, and summarized the advantages and disadvantages of different methods. In addition, its prospect of future development was also described. Keywords: core/shell materials; silica coating; synthesis; applications 纳米材料具备一些区别于相同化学元素形成的其它物质材料的特殊物理或化学特性(如小尺寸效应、表面效应、量子效应等)，一直是学术界研究的热门领域。随着纳米科学和技术的深入发展，人们对纳米材料的制备、性质、应用提出了更广、更高的要求。单一物质的纳米微粒体系的性质是有限的，集中物质组装的纳米结构复合体系往往具有更优异的性质。将两种及两种以上的材料在纳米尺度上复合或包覆形成纳米尺度的有序组装结构，是更高层次的复合纳米结构。这种结构可以产生单一纳米粒子无法获得的多种新性能，具有比单一纳米粒子更广的应用，因此受到广泛的重视。其中，核壳结构作为一种新型的复合结构研究最为广泛，根据“核”与“壳”这两组分材料的性质划分，可以将核壳材料分为4类：无机/无机、无机/有机、有机/无机和有机/有机核壳材料[1]。正是由于“核”材料的表面活性中心被适当的“壳”所改变，常常表现出不同于模板“核”的性能。通过选用所需的“核”“壳”材料，运用适当的制备方法，能制备出满足不同应用需求的核壳材料。通过图1的统计数据可以发现 收稿日期：2017–05–21 。 修订日期：2017–06–13。 基金项目：国家自然科学基金(51372188)；江苏省自然科学基金 (BK20161506)；材料复合新技术国家重点实验室开放基金(2016-KF-8)。 第一作者：张建峰(1978—)，男，博士，教授。 Received date: 2017–05–21. Revised date: 2017–06–13. First author: ZHANG Jianfeng (1978–), male, PhD., Professor. E-mail: jfzhang@https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html,
磁性介孔二氧化硅纳米药物载体的制备及其 研究
Journal of Comparative Chemistry 比较化学, 2018, 2(2), 39-46 Published Online June 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html,/journal/cc https://https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html,/10.12677/cc.2018.22007 Study on the Construction of Nanocarriers Based on Mesoporous Silica Yang Zhou1,2, Lijun Tao1,2, Yinjia Wan1,2, Yuan Zhou1,2 1Wuhan Institute of Technology, Wuhan Hubei 2Green Chemical Process Key Laboratory of Ministry of Education, Wuhan Hubei Received: Apr. 21st, 2018; accepted: May 14th, 2018; published: May 21st, 2018 Abstract Human beings are working hard to conquer the cure of cancer and strive to explore the methods and techniques of treating cancer. The preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug car-rier provides a new research direction for cancer treatment. Fe3O4 nanoparticles were prepared by solvothermal method. SiO2 was coated on the surface of Fe3O4 with CTAB as template. Then the template was stirred in the ethanol solution of NaCl to form mesopores outside Fe3O4. In the expe-riment, the magnetic mesoporous silica nanometer drug carrier with good morphology was pre-pared by controlling the time of the coating and changing the amount of TEOS. Finally, the opti-mum dosage of TEOS was about 150 μl when the time was 6 hours. Finally, Fe3O4@mSiO2 was mod-ified by surface thiolation, so that the surface thiylated Fe3O4@mSiO2can not only through the mesoporous drug loading, but also through the chemical bond drug to improve the carrier drug loading rate. The successful preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug carrier brings new research direction for targeted therapy of cancer treatment. Keywords Drug Delivery, Magnetic Mesoporous Materials, Cancer Therapy 磁性介孔二氧化硅纳米药物载体的制备及其 研究 周洋1,2，陶丽君1,2，万尹佳1,2，周原1,2 1武汉工程大学，湖北武汉 2绿色化工教育部重点实验室，湖北武汉 收稿日期：2018年4月21日；录用日期：2018年5月14日；发布日期：2018年5月21日
二氧化硅纳米颗粒的制备
二氧化硅纳米颗粒制备表征及其应用的研究 周韬 摘要：本实验采用沉淀法和溶胶凝胶法制备了二氧化硅纳米晶体，并对得到的产物进行了红外光谱和粒径分析。 关键词：溶胶凝胶，红外光谱，粒径分析 引言 近几年来用单分散二氧化硅球形颗粒为原料自组装制备光子晶体受到了人们的广泛关注，光子晶体广泛的应用前景，促使人们制备出优良的单分散二氧化硅球形颗粒[1]。 光子晶体是介质的周期排列而构成的一种人工微结构材料, 由于电磁波在其中的传播可以用类似于电子在半导体中传播的能带理论来描述, 故而得光子晶体之名, 以此表明光子之晶体与电子之晶体(半导体)的区别与联系。光子晶体被认为是控制光子(电磁波)传播的行之有效的工具, 光子晶体的典型特点是具有光子带隙。当物质的自发辐射频率处在光子带隙内时, 它可以用于抑制光子晶体内的物质的自发辐射。同时, 当在光子晶体内引入缺陷时,如果物质的自发辐射频率和缺陷模的频率一致, 又可用于增强物质的自发辐射, 而且这种自发辐射有类似于受激辐射的特性。光子晶体可以用于制备超高品质因子的微腔, 用于研究腔量子电动力学效应,是量子通讯和量子信息处理的有力工具[2]。 本实验采用溶胶凝胶的方法尝试制备二氧化硅纳米颗粒。 1、实验部分 1.1原理 二氧化硅的制备方法也有很多种，依据反应是否在溶液中发生，分为干法和湿法。干法主要有气相法和电弧法，湿法主要有溶胶-凝胶法，沉淀法，水热法及微乳液法等。其中，溶胶凝胶法（以下简称Sol-Gel法）利用活性较高的前驱体作为原料，在含水的溶液中水解，生成溶胶，然后溶胶颗粒间进一步发生相互作用，与溶剂共同生成凝胶，干燥后、煅烧获得前驱体相应的氧化物。 二氧化硅的制备主要分为如下两步： 第一步水解 ?Si?OR+H2O →?Si?OH+ROH
纳米二氧化硅微球的应用及制备进展_姜小阳
第30卷第3期 硅酸盐通报Vol．30No．32011年6月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY June ，2011 纳米二氧化硅微球的应用及制备进展 姜小阳，李霞 （青岛科技大学材料科学与工程学院，青岛266042） 摘要：纳米二氧化硅微球在电子、光学器件、化学生物芯片、催化等领域有着广泛的应用。本文综述了近几年纳米 二氧化硅微球几种制备方法，例如：溶胶-凝胶法、模板法、沉淀法、超重力法、微乳液法等，并对这些工艺方法的优缺 点做了简单评述， 最后对二氧化硅的应用前景进行了展望。关键词：纳米二氧化硅；微球；应用；制备 中图分类号：O613文献标识码：A 文章编号：1001- 1625（2011）03-0577-06Progress in Application and Preparation of Nano-silica Microspheres JIANG Xiao-yang ，LI Xia （College of Materials Science and Engineering ，Qingdao University of Science and Technology ，Qingdao 266042，China ） Abstract ：Nanosized silica microspheres have important applications in electronics ，optical devices ，chemical biosensors ，catalysis ，etc．In this thesis ，the preparation methods of nano-silica were reviewed such as sol-gel process ，template process ，precipitation process ，high gravity reactive method ，micro- emulsion method ，etc．The relative merits of each method are introduced．At last ，the application prospect of nano-silica microspheres is depicted． Key words ：nano-silica ；microspheres ；application ；preparation 基金项目：国家自然科学基金（No．51072086）资助项目 作者简介：姜小阳（1985-），男，硕士．主要从事纳米二氧化硅微球的制备及应用的研究． 通讯作者：李霞．E-mail ：lix@qust．edu．cn 1引言 纳米固体或纳米微粒是指颗粒粒度属于纳米量级（1 100nm ）的固态颗粒［1］。纳米二氧化硅微球为无 定型白色粉末，无毒、无味、无污染，表面存在大量羟基和吸附水，具有粒径小、纯度高、比表面积大、分散性能好等特点，并凭借其优越的稳定性、补强性、触变性和优良的光学及机械性能，广泛应用于生物医药、电子、催化剂载体及生物材料、工程材料等领域 ［2］。如今，纳米二氧化硅微球的制备和应用研究工作已成为材料科 研领域的一大热点［3］。2纳米二氧化硅微球的应用 纳米二氧化硅在添加剂、橡胶、塑料、纤维、彩色打印、军事材料、生物技术等领域有着广泛的应用。纳米SiO 2表面含有大量的羟基与不饱和键，可以在摩擦副表面形成牢固的化学吸附膜，从而保护金属摩擦表面，改善润滑油的摩擦性能，因此可以作为一种高性能、高环保型润滑油的添加剂 ［4］。利用纳米SiO 2可以吸收
一种合成二氧化硅纳米粒子的新方法
一种合成二氧化硅纳米粒子的新方法 摘要 在溶胶-凝胶过程通过使用超声法，已第一次使用顺序的方法制备单分散的和大小均匀的二氧化硅纳米颗粒。在乙醇介质中，通过水解正硅酸四乙酯（TEOS），得到二氧化硅颗粒，并对不同试剂对粒径的影响进行了详细的研究。各种在 20-460nm范围内的不同大小的颗粒的合成。实验用到试剂：氨水（2.8-28molL-1），乙醇（1-8molL-1），水（3-14molL-1），和TEOS（0.012-0.12molL-1），而粒子的尺寸在扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM)下观察。除了上述的观察，温度对粒径的影响也进行了研究。在本研究中所获得的结果是与利用紫外-可见分光光度法测定的所观察到二氧化硅粒子的电子吸收行为的结果一致。 1、介绍 二氧化硅纳米粒子因为他们容易制备和其在各种工业中的广泛应用，如催化剂，颜料，制药，电子和薄膜基板，电子和热绝缘体，和湿度传感器[1]，在科研中占据了突出的位置。这些产品中的一些产品的质量高度依赖于这些粒子的粒径和粒径分布。 Stober 等人[2]在1968年,报道了一项先进的合成球形和单分散二氧化硅纳米粒子的方法，即从从硅醇盐的的乙醇水溶液，在以氨水作为催化剂的存在下,制备从50nm至1μm的不同尺寸范围的具有窄粒度分布的二氧化硅纳米粒子。颗粒的大小取决于硅醇盐和醇的类型。在甲醇溶液中制备的颗粒是最小的，而颗粒尺寸是随着醇的链长增加而增大的。当长链醇被用作溶剂，颗粒尺寸分布也变宽。在此之后，在这一领域[3-11]也进行了大量的研究。在本研究中，主要涉及两种类型的反应：（ⅰ）通过水解形成硅羟基和（ii）硅氧烷桥所形成的缩聚反应： 水解作用：Si–(OR) 4 + H 2 O →Si–(OH) 4 + 4R–OH， 缩合：2Si–(OH) 4→2(Si–O–Si) + 4H 2 O。 缩合速率取决于反应条件，这可能会导致形成一个三维网状的结构，或形成单一的单分散颗粒[12]。对于较大的颗粒的制备，由Bogush等人已经描述了一个种子的生长技术。在该技术中的种子悬浮液利用Stober反应沉淀制得。当反应完成后，TEOS和水以1:2的摩尔比加入到该种子悬浮液中。这种技术的缺点是，如果的TEOS的量超过某一临界值时，会出现第二颗粒群。使用这种技术，可以制备更多的单分散粒子，并且使它们在溶胶中的质量分数增加，但用这种方法，不可能增加超过1微米大小的单分散粒子。电解质对二氧化硅纳米颗粒的大小的影响由Bogush和Zukoski[5]进行了说明，并且在他们的研究中，他们报告说，当电解质（NaCl）的浓度由0增加至10-4M时，颗粒尺寸从340增加至710nm。 黄和同事已经报道，超声处理在反应的过程中，可以显著地增加碳化二亚胺介导的酰胺化作用[13]的产率。鉴于此，在本研究中，我们已经确定了各试剂对粒径的影响，除了温度对超声波处理的影响。据我们所知,这是第一次报道在溶胶-凝胶过程中利用顺序添加方法制备二氧化硅粒子。 2、材料和方法 2、1试剂 正硅酸乙酯（TEOS）（99.99％，Aldrich公司），乙醇（99.99％，Aldrich 公司），和氢氧化铵（28％，Wako），使用时无需任何进一步纯化。整个实验过程中使用的Milli-Q水（18.2 ）。 2、2表征
纳米二氧化硅价格
在我们的认知里，厂家进行直接销售是有利于顾客进行购买的，首先没有了繁琐的分销渠道费用，也少了中间商赚取差价的机会，所以其性价比高的价格优势得以体现，也让很多顾客一直在寻找厂家价格。下面由纳米二氧化硅厂家恒力特新材料为您介绍下它的相关知识，能够帮助您在购买此产品时有全面的认知。 纳米二氧化硅在高性能混凝土中添加水泥用量的1～6%，可使抗压强度提高1倍，并可改善混凝土工作性——可塑性、泵送性、保水性、防泌水性、抗渗性、抗冻性等。适量加入水泥中改性使用，她与游离钙结合即生成硅酸钙凝胶，填充水泥石结构缝隙，使短命的水泥混凝土成为耐久的人造石。 纳米二氧化硅复合少量钛白粉、氧化锌等可成为高分散轻质活性
补强粉体，加入橡胶中可生产优质飞机、汽车轮胎。配制功能性纳米复合材料，可广泛应用于新型建材、橡塑制品、油漆涂料、玻璃钢、工程陶瓷、纺织人革、胶粘剂、炼钢脱氢剂、水晶制品…… 纳米二氧化硅的“海绵体”轻质特性，可作为活性载体，分散吸纳各种颜料、药物、化工材料等，生产各种功能材料制品，如隐形飞机涂料、防辐射抗紫外线材料、屏蔽电磁波、降解涂料中甲醇等有害物，抗菌、抗静电、导电、储能电池、医药制药赋形、化工催化促进、纺织保健……。 纳米二氧化硅是新材料革命的“女神”，也是“为民造福的基础原材料”，电子时代的战备物资、太阳能电池的储能材料。它的用途和潜在市场可改变一个国家，一个地区的经济结构！ 恒力特新材料是集科技研发、生产、销售为一体的高新技术企业，是国内和华东地区橡胶助剂骨干企业，恒力特牌橡胶防老剂 8PPD-35、BLE、BLE-W、BLE-C、SP、SP-C、AW、DFC-34等系
原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用
收稿日期：2009-08-04原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用 郑碧娟1，何俊武1,2，胡军辉1,2 （1.深圳华中科技大学研究院，广东深圳518057） （2.深圳市尊业纳米材料有限公司，广东深圳518118） 摘要：介绍激光感应复合加热制备金属纳米粒子的方法，以及基于该技术原位制备碳包覆金属纳米粒子和有机物包覆金属纳米粒子，概括了原位包覆金属纳米粒子的应用。根据实际应用条件选择合适的包覆方法和包覆材料，可以极大地提高金属纳米粒子的产品性能和适用性，获得更高的应用价值。 关键词：金属纳米粒子；激光-感应复合加热；碳包覆；有机物包覆 Large-scale Preparation and Application of In-situ Coating Metal Nanoparticles ZHENG Bi-juan1，HE Jun-wu1,2,HU Jun-hui1,2 (1Huazhong University of Science and Technology Research Institute in Shenzhen, Shenzhen518057,China） 2Shenzhen Junye Nano Material Co.,Ltd.,Shenzhen518118,China) Abstract:The practical application of metal nanoparticles has been seriously limited by their sensitivity to environment, such as quick oxidation reaction and losing activity in air.In-situ coating metallic nanoparticles was investigated in order to enhance the stability and retain the activity,expand the area of application.In this paper,the laser-induction complex heating method for preparation of metallic nanoparticles was introduced,and the in-situ carbon coating and organic compound coating metallic nanoparticles on the basis of the laser-induction complex heating technology were presented, at last the application directions of metallic nanoparticles complex were generalized.According to the actual application conditions,the proper coating method and materials were selected to greatly improve the performance and applicability of coating metal nanoparticles with higher application value. Keywords:Metal nanoparticles;laser-induction complex heating method;carbon-coating;organic compound coating 中图分类号：TF123文献标识码：A文章编号：1812-1918（2010）03-0010-04 0引言 金属纳米粒子比表面积大、表面能高、表面活性高及独特的量子尺寸效应和表面效应，使其具有化学反应活性高、烧结温度低、微波吸收等特性，因此，金属纳米粉体材料成为化工催化剂、烧结添加剂、导电浆料、润滑油添加剂、吸波材料等功能材料的理想选材，在信息通讯、生物医药、微电子、有机化工、航空航天等领域显示了极其重要的应用价值。 金属纳米粒子所具有的小尺寸和表面效应使 10
介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展
2010年第30卷 有 机 化 学 V ol. 30, 2010 * E-mail: hujh@fu d an.e d https://www.wendangku.net/doc/1e8014444.html, Received August 28, 2009; revised October 7, 2009; accepted November 6, 2009. 国家自然科学基金(No. 50873029)、上海科技创新行动计划(No. 08431902300)、中国博士后科学基金(No. 20080440569)、上海市博士后科研资助计划(No. 09R21410900)资助项目. ·综述与进展· 介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展 袁 丽 王蓓娣 唐倩倩 张晓鸿 张晓环 杨 东 胡建华* (复旦大学高分子科学系 聚合物分子工程教育部重点实验室 先进材料实验室 上海 200433) 摘要 通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理和靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 关键词 介孔二氧化硅纳米粒子; 药物传输; 控制释放; 靶向 New Progress in the Applications of Mesoporous Silica Nanoparticles to Controlled Drug Delivery System Yuan, Li Wang, Beidi Tang, Qianqian Zhang, Xiaohong Zhang, Xiaohuan Yang, Dong Hu, Jianhua * (Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers of Ministry of Education & Laboratory of Advanced Materials , Department of Macromolecular Science , Fudan University , Shanghai 200433) Abstract Through the introduction of drug loading mechanism, drug controlled release mechanism, and targeting methods of mesoporous silica nanoparticles (MSN), the application of MSN to controlled drug de-livery system is reviewed. Keywords mesoporous silica nanoparticle; drug delivery; controlled release; targeting 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放, 有利于提高药效, 降低药物的毒副作用, 在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景, 已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1 ～6] . 许多药物都具有较高的细 胞毒性, 在杀死病毒细胞的同时, 也会严重损伤人体正常细胞. 因此, 理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性, 较高的载药率和包封率, 良好的细胞或组织特异性——即靶向性; 还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子, 到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性[7]. 介孔SiO 2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles, MSN)具有在2～50 nm 范围内可连续调节的均一介孔孔 径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点[8 ～13] , 非常适合用作药物分子的 载体. 同时, MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m 2/g)和比孔容(＞0.9 cm 3/g)[9], 可以在孔道内负载各种药物, 并可对药物起到缓释作用, 提高药效的持久性. 因此, 近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视[8 ～10] . 本文通过对MSN 载药机理、药物控释机理和 靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 1 介孔二氧化硅纳米粒子 1992年, Kresge 等首次合成出MCM-41型介孔分子
【文献综述】纳米材料与纳米包覆物的发展
文献综述 化学工程与工艺 纳米材料与纳米包覆物的发展 [前言]纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。纳米技术制成的材料性能优良，用途非常广泛。它在陶瓷、传感器、能源、催化、医学领域都有广泛的应用。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料音质、图像和信噪比好，而且记录密度特别高。纳米陶瓷材料相比传统的陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性。纳米材料制成的温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中，能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。此外，纳米粒子还是一种极好的催化剂，镍或铜锌化合物的纳米粒子对某些有机物的氢化反应是极好的催化剂，可替代昂贵的铂或钯催化剂等等。纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。 表面包覆改性中, 在纳米的粉体表面包膜是一种重要的方法[1]。其表面包覆的一层覆盖层，因其不同的化学组成,可以提高热、机械及化学稳定性，或者使其具有生物兼容性,来提高抗腐蚀性、耐久性和使用寿命，或者改变其光、电、磁、亲水、催化、疏水以及烧结特性。要想得到高附加值的纳米粉体的关键是进行表面改性以及控制纳米粉体的表面化学组成。另一方面，为体现其在纳米级尺寸所特有的性能(如:比表面积大,反应活性高等优点),必须有效地防止颗粒团聚,提高分散性。为改变颗粒的表面状态，可以加入表面添加剂与颗粒发生化学反应或表面吸附反应。如果将原始颗粒看作“核”,表面包覆层看作“壳”,则颗粒经包覆以后形成了一种“核-壳”的结构,作为一种新物质，呈现出某些新的特性和功能。壳层既可以是无机物质也可以是有机物质。此项技术在化工,制药,食品等领域有着广阔的应用
纳米二氧化硅在PVC中的应用
PVC/超细二氧化硅复合材料的制备及其性能研究 超细SiO2因其粘合力强、比表面积大、分散性好、光学性能和机械性能优良，广泛应用于催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料、橡胶等诸多行业的产品中。由于超细二氧化硅与PVC结构相差甚远，很难将其均匀分散在PVC中，需要对二氧化硅进行表面改性。本实验采用的改性剂硅烷偶联剂遇水极易分解，若将其直接滴加在水溶性二氧化硅溶胶中，实验很难成功。因此，作者首先用BS-12将二氧化硅从水溶胶中沉淀出来，然后与无水乙醇共混进行常压蒸馏将大量的水带出，再加入硅烷偶联剂进行改性，使二氧化硅表面接枝上大分子支链。然后利用常规聚合物共混加工手段，将改性后的超细微粒填充入聚合物中，使PVC的性能得到了改善。 1 实验 1.1 主要材料 纳米SiO2溶胶，安徽科纳新材料有限公司； KH-560硅烷偶联剂，南京大学应化所； PVC，SG5型，葫芦岛锦化聚氯乙烯有限公司； ACR，201型，山东莱芜市合成化工厂； 超细碳酸钙，工业级，江西永平永发轻钙厂； 三盐基硫酸铅、环氧大豆油、BS-12、聚乙烯醇，均为工业纯，市售。 1.2 仪器及设备
转矩流变仪，XSS-300，上海轻工机械公司；开炼机，XK-160，南京橡塑机械厂；平板硫化机，QLB350×350×2，无锡市第一橡塑机械厂；万能实验机；RGT-30A，深圳市瑞格尔仪器有限公司；冲击试验机，JB6，吴忠材料实验机厂；扫描电镜，JSM-5610LV。 1.3 纳米二氧化硅的表面处理 在250 mL三口瓶中，加入100 g纳米SiO2溶液，搅拌。将适量的聚乙烯醇和BS-12缓慢滴加入纳米SiO2溶液中，使溶液变成膏状。加入50 g无水乙醇，强烈搅拌0.5 h，调低转速，加热到液体共沸温度83℃开始常压蒸馏，待体系变粘稠时，停止加热，冷却至室温。重复以上操作三次，再加入50 g乙醇，强烈搅拌后，滴加1.5 g KH-560，在70℃以下反应2 h，蒸馏，将所得粉体在50℃下真空干燥，研磨。 1.4 试样制备 将各种物料称重混匀后，在密炼机上进行密炼。密炼机转速50 r/min，温度175℃，密炼时间10min。从密炼机出料后在开炼机上进行开炼，然后在平板硫化机上模压成型，时间为10min，温度180℃。 1.5 性能测试 1.5.1 冲击强度的测定，按国家标准GB043-79测试。 1.5.2 拉伸、屈服强度及断裂伸长率的测定