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近年来,纳米级多孔二氧化硅由于具有较大的比表面积和丰富的表面羟基引起了国内外学者的广泛关注,并且纳米级发光功能材料也由于其可探测性被应用于药物缓释中。本文研究了纳米级多孔二氧化硅的合成、改性及其与CaTiO3:Pr及其他纳米荧光材料组装成纳米发光功能性材料。并选择槲皮素为模型药物,对MCM41-CaTiO3:P复合材料在缓释型药物载体方面的进行了应用研究。同时还制备与表征了MCM41-SrMgSi2O6:Eu,Dy复合材料。
首先,以TEOS为硅源,以CTAB为模板,氨水为催化剂合成介孔二氧化硅纳米球(MCM41),然后对实验进行改进,用DEA取代氨水作为催化剂,合成粒径更小的多孔硅球,并用APTES对所合成的介孔二氧化硅纳米球进行改性,修饰上氨基基团,尝试增加其水溶性和分散性。实验结果显示,我们合成了粒径在500m和100m的多孔硅球,利用APTES对100m的多孔硅球进行官能团化,明显改善了多孔硅球的水溶性和分散性。
然后,以碳酸锶,硝酸镁,TEOS,硝酸铕,硝酸镝为原料合成了MCM41-SrMgSi2O6:Eu,Dy复合材料,对其性质进行了表征。实验合成的MCM41-SrMgSi2O6:Eu,Dy复合材料具有蓝光发光,并且在420nm有激发峰,为其在活体成像中的利用提供了有利条件。
其次,采用溶胶凝胶法,以钛酸四正丁酯,硝酸钙,MCM41为原料,合成了MCM41-CaTiO3:Pr复合材料,探讨了合成过程中不同浸泡时间,反应温度下的实验结果,得出药物释放实验中最适合的反应条件。实验结果表明,当MCM41-CaTiO3:Pr复合材料应用于药物释放实验中,最适合的反应条件为:煅烧温度600℃,浸泡时间2h。
最后将合成的MCM41-CaTiO3:Pr复合材料应用于药物释放实验中,选取了槲皮素为模型药物,通过一系列表征,得出了发光强度与药物释放浓度,发光强度与累积释放率等之间的关系。实验结果表明相对于其他药物载体,MCM41-CaTiO3:Pr复合材料具有超长的释放时间,展现了良好的缓释效果,并且MCM41-CaTiO3:Pr复合材料的发光强度与药物释放浓度呈现出良好的线性关系,达到了以发光强度监控药物释放程度的目的。