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Fe_3O_4/SiO_2复合磁性粒子的可控制备及性质研究

作　者: 陆子阳
导　师: 杨文胜
学　校: 吉林大学
专　业: 物理化学
关键词: 吉林大学复合粒子博士学位论文二氧化硅纳米晶表面修饰单分散超顺磁性氨水浓度可控制备
分类号: TB383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

二氧化硅复合磁性纳米粒子由于具有独特的超顺磁性、化学与胶体稳定性和生物相容性,在生物、医药、临床诊断等领域具有广泛的应用前景。本论文旨在合成磁性、大小可控的二氧化硅复合磁性纳米粒子并对其性质进行研究。主要内容包括:采用共沉淀法合成出平均粒径为8 nm的Fe₃O₄纳米晶,通过胶溶剂TMA的加入量来调整Fe₃O₄纳米晶的表面电荷,从而影响其聚集程度,合成出具有不同核数的二氧化硅复合磁性纳米粒子,并对其表面进行功能化修饰。对Stober法合成二氧化硅的机理进行了深入研究,考察了催化剂浓度对其成核过程的影响,并利用其聚集成核的机理实现了对Fe₃O₄纳米晶的直接包覆,而Fe₃O₄纳米晶不需要任何表面修饰。而且此方法可广泛应用于其它材料纳米晶的直接二氧化硅包覆,如量子点、金属纳米粒子等。以单分散PS微球为模板,通过调控PS球与Fe₃O₄纳米晶的表面带电性控制它们之间的相互作用,合成出单分散的二氧化硅复合磁性纳米粒子,在外加磁场的作用下,可实现快速分离,并初步研究了磁控组装行为。以此单分散的二氧化硅复合磁性纳米粒子为模板,合成了同时复合有磁性、荧光、金属材料的纳米复合物,利用金属纳米粒子对荧光染料发光的增强作用使粒子的发光强度增加了5倍,并细致研究了粒子的表面带电性对Ag粒子在复合物表面沉积的影响。

全文目录

提要  4-8
第一章前言  8-43
  第一节磁性纳米材料  8-20
    1.1.1 磁性材料的基本性质  8-10
    1.1.2 磁性纳米粒子的性质  10-13
    1.1.3 磁性纳米粒子的合成方法  13-20
      1.1.3.1 共沉淀法  15-16
      1.1.3.2 高温分解法  16-18
      1.1.3.3 微乳液和反相胶束法  18-19
      1.1.3.4 水热法  19-20
  第二节性纳米复合材料  20-25
    1.2.1 磁性粒子与生物大分子复合粒子  21-22
    1.2.2 磁性粒子与有机高分子复合粒子  22-24
    1.2.3 磁性粒子与二氧化硅复合粒子  24-25
  第三节性复合粒子在生物中的应用  25-34
    1.3.1 在生物分离方面的应用  26-27
    1.3.2 在药物靶向方面的应用  27-28
    1.3.3 在磁共振成像方面的应用  28-31
    1.3.4 在磁过热治疗方面的应用  31-32
    1.3.5 在免疫检测方面的应用  32-34
  第四节本文立题思想及研究内容  34-36
  参考文献  36-43
第二章胶溶剂法合成Fe_3O_4/SiO_2复合粒子及表面修饰  43-64
  第一节胶溶剂浓度对合成Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的影响  44-51
    2.1.1 实验部分  44-45
      2.1.1.1 试剂与仪器  44
      2.1.1.2 Fe_3O_4纳米晶的制备  44
      2.1.1.3 Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的制备  44-45
    2.1.2 结果与讨论  45-51
  第二节 Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的表面氨基修饰  51-56
    2.2.1 实验部分  51
      2.2.1.1 试剂与仪器  51
      2.2.1.2 Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的氨基修饰  51
    2.2.2 结果与讨论  51-56
  第三节 Fe_3O_4/SiO_2复合粒子的表面聚合物修饰  56-60
    2.3.1 实验部分  56-57
      2.3.1.1 试剂与仪器  56
      2.3.1.2 SiO_2纳米粒子的合成  56
      2.3.1.3 纳米粒子表面聚合物修饰  56-57
    2.3.2 结果与讨论  57-60
  本章小结  60-62
  参考文献  62-64
第三章 SiO_2生成机理的研究及对Fe_3O_4的直接包覆  64-87
  第一节 SiO_2生成机理的研究  65-75
    3.1.1 实验部分  65-66
      3.1.1.1 试剂与仪器  65
      3.1.1.2 实验方法  65-66
    3.1.2 结果与讨论  66-75
  第二节利用二氧化硅初级粒子直接对Fe_3O_4进行包覆  75-83
    3.2.1 实验部分  75-76
      3.2.1.1 试剂与仪器  75-76
      3.2.1.2 实验方法  76
    3.2.2 结果与讨论  76-83
  本章小结  83-85
  参考文献  85-87
第四章单分散二氧化硅磁性复合粒子及磁光复合微球  87-103
  第一节单分散二氧化硅磁性复合粒子的制备  87-96
    4.1.1 实验部分  87-89
      4.1.1.1 试剂与仪器  87-88
      4.1.1.2 实验方法  88-89
    4.1.2 结果和讨论  89-96
  第二节磁光复合微球的制备  96-103
    4.2.1 实验部分  97-98
      4.2.1.1 试剂与仪器  97
      4.2.1.2 实验方法  97-98
    4.2.2 结果和讨论  98-103
小结  103-104
参考文献  104-106
致谢  106-107
作者简历  107-110
中文摘要  110-113
英文摘要  113-116

Fe_3O_4/SiO_2复合磁性粒子的可控制备及性质研究

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