【摘 要】
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本文采用表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)方法,以2-甲基丙烯酸磷酸胆碱酯(MPC)为仿生修饰单体,2-溴异丁酰溴(BIBB)为引发剂,在Fe3O4纳米粒子表面制备了仿生修饰膜。采用热重分析(T
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本文采用表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)方法,以2-甲基丙烯酸磷酸胆碱酯(MPC)为仿生修饰单体,2-溴异丁酰溴(BIBB)为引发剂,在Fe3O4纳米粒子表面制备了仿生修饰膜。采用热重分析(TGA)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、Zeta电位等测试手段研究了仿生修饰后Fe3O4纳米粒子的结构和性能。利用一步非均相酯化反应,将引发剂BIBB成功接枝到Fe3O4纳米粒子表面,在傅立叶变换红外光谱(FT-IR)的1730cm-1处出现酯键振动吸收峰;引发剂接枝量约为0.565mmol/g;引发剂接枝对Fe3O4纳米粒子晶体结构无明显影响。Fe3O4纳米粒子表面通过氢键结合大量三甘醇分子形成空间位阻,使引发剂接枝密度呈梯度分布,外层接枝密度高于内层。采用表面引发原子转移自由基聚合方法,在Fe3O4纳米粒子表面制备了磷酸胆碱酯仿生膜。溶剂、引发剂浓度、单体浓度对仿生修饰Fe3O4纳米粒子形貌、大小均有显著影响。优化后确定合适的制备工艺条件是:引发剂Fe3O4-Br150mg,MPC单体摩尔量0.8mmol,溶剂无水甲醇。通过控制反应时间,实现了仿生修饰膜层厚度的可控生长。研究发现,仿生修饰后Fe3O4纳米粒子傅立叶变换红外光谱中出现明显的MPC特征峰;晶体结构未发生变化。仿生修饰膜层接枝密度从外到内逐渐降低。仿生修饰后Fe3O4纳米粒子表面呈电中性,静电斥力小,粒子分散性较修饰前略有下降,但在水溶液中仍能稳定存在,且具有良好的磁响应特性。
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