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近年来,磁性纳米材料在光学、磁学、催化、生物医学等领域展现出巨大的应用前景,引起研究人员广泛关注。不同结构形态的磁性纳米材料,例如空心磁性微球,核壳型(core/shell)磁性微球,蛋黄/壳型(Rattle-type)磁性微球,Janus磁性微球等,由于具有独特的微观结构,呈现出一些新颖的性质,可作为药物载体,催化剂载体,核磁共振造影剂,界面相稳定剂等等。本文合成了磁性Fe3O4@TiO2和Fe3O4/Ag@TiO2 Rattle-type型光催化剂,磁性无机-有机杂化P(MBA-co-MAA)/Fe3O4 Janus particles,以及对该类杂化微球的形成机理进行了系统的研究。
第一章:综述了磁性纳米微球、核壳型磁性纳米微球、Rattle-type型磁性纳米微球以及Janus磁性纳米微球的合成和应用方面的进展。
第二章:我们将介绍一种制备内核是磁性四氧化三铁,外壳是具有光催化性质的二氧化钛的Rattle-type结构的磁性光催化剂的方法。首先,通过溶剂热法制备超顺磁性的Fe3O4纳米粒子;然后,利用蒸馏沉淀聚合法在其表面包覆P(MBAAm-co-MAA)高分子层,接着在高分子壳层上负载银纳米粒子;再利用钛酸丁酯(TBOT)水解,在Fe3O4@P(MBAAm-co-MAA)和Fe3O4@P(MBAAm-co-MAA)/Ag核壳微球表面包覆二氧化钛层;最后,将所制备的三层微球在550℃灼烧4h,得到磁性Fe3O4@TiO2和Fe3O4/Ag@TiO2 Rattle-type型光催化剂。
第三章:我们将介绍一种简单易行的制备磁性无机-有机杂化P(MBAAm-co-MAA)/Fe3O4 Janus particles的方法,并对形成机理进行了研究。首先,利用蒸馏沉淀聚合法制备P(MBAAm-co-MAA)微球;再以P(MBAAm-co-MAA)微球为模板,在铁源六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O),碱源醋酸钠(NaAc),静电稳定剂柠檬酸钠(Na3Cit),还原剂同时也是溶剂的乙二醇(EG)存在下,在聚四氟乙烯反应釜里200℃反应10h,得到Janus particles;然后,通过研究反应的动力学过程,来研究反应的机理。
第四章:全文总结。