铁酸镍锌-硒化镉磁性荧光复合微球的制备与表征

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zwzwzrzr
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纳米材料具有独特的、与尺寸相关的性质。尤其是磁性纳米材料在生物医药领域的应用引起人们极大的兴趣:包括磁响应成像、生物分离和磁热治疗。然而,磁性纳米颗粒其反应活性随着尺寸的减少迅速增大。较小尺寸的纳米颗粒直接暴露于一定的环境会发生快速的降解,因此,为了克服这一缺点有必要对其进行包覆。量子点具有优良的光学性质,由于其作为生物标记物的潜在应用价值获得了广泛关注。构造磁性荧光双重功能的复合微球并应用于医药、生物技术以及电子、催化领域具有重要意义。将磁性和光学纳米材料包覆到聚合物中被认为是一个重要的创新。然而,当应用这些磁性荧光复合微球时遇到的一个普遍问题是由于磁性材料的填充量少,导致产物的磁响应不高,以至于材料的回收相当费时,甚至于不切实际。本论文利用微乳液方法、改善后的StOber法和层层自组装三种方法相结合制备了具有高饱和磁化强度的磁性荧光复合微球。研究的主要内容如下:(1)利用Na2SeSO3为前驱体在水溶液中制备了CdSe量子点,并对不同实验条件下产物的荧光性能进行了研究。产物具有单分散性、尺寸统一、粒径可控。该方法容易操作、低成本、良好的重现性、环境友好性。(2)铁酸镍锌磁性纳米材料利用十八胺为配体,在空气气氛条件下利用高温热解方法制备,研究了不同实验条件对产物磁性的影响。所制备产物具有良好的分散性,且粒径大小为10 nm左右,具有较窄的尺寸分布。(3)论文选用了全新的二甘醇为连续相、甲苯为油相、TX-100为表面活性剂的微乳体系,利用二甘醇代替水作为连续相,将正硅酸乙酯的水解和缩合限制在小油滴中进行,通过提高液滴中磁性材料的含量从而制备高磁响应的磁性二氧化硅微球。利用硅烷偶联剂对磁性微球进行表面修饰后,采用静电自组装将CdSe量子点吸附到修饰后的磁性微球表面。StOber法是在乙醇和水混合溶剂中以氨水等催化有机硅氧烷在磁性纳米粒子表面修饰SiO2的方法,本论文以吸附量子点的磁性微球替换磁性纳米颗粒,通过控制醇水比、氨水加入量等实验条件制备了磁性荧光复合微球。利用TEM, HRTEM, FT-IR, PL和VSM研究了产物的形态和性质。结果表明:通过上述方法可制备具有高饱和磁化强度的磁性荧光复合微球。相比于其他文献报道,产物具有高的饱和磁化强度主要来源于较多的磁性材料填充量。因此,该复合微球有望在生物医学领域有更广的应用。
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