硼酸基功能化磁性納米顆粒的制備、表征及應用.pdf

1、本文論證了油酸分子在Fe3O4磁性納米顆粒表面的吸附狀態(tài)，并且首次采用兩親性小分子4-乙烯基苯硼酸在單層油酸包覆的Fe3O4磁性納米顆粒的自組裝和原位聚合的方法成功制備了硼酸基功能化磁性納米顆粒，還對其應用進行了初步的研究。
　　首先，以化學共沉淀法為基礎得到了單層油酸包覆的Fe3O4磁性納米顆粒。通過FT-IR、TGA、XPS等分析并論證了油酸分子在Fe3O4磁性納米顆粒表面的吸附狀態(tài)。油酸分子可以在磁性納米顆粒表面形成雙層、單

2、層包覆結構。雙層包覆結構的紅外譜圖中有1710cm-1特征峰，熱失重曲線有兩個失重階段，分別對應于化學吸附層和物理吸附層的油酸。單層包覆結構的紅外譜圖中無1710cm-1特征峰，熱失重曲線只有一個失重階段，對應于化學吸附層的油酸。單層包覆結構的油酸含量約為10％，粒徑約為10 nm，飽和磁化強度為59 emu/g。
　　然后，利用疏水作用誘導的分子自組裝與原位聚合相結合的方法首次制備了硼酸基功能化磁性納米顆粒。單層油酸包覆的Fe3

3、O4磁性納米顆粒表面為油酸的疏水長鏈，兩親性小分子4-乙烯基苯硼酸的一端也為疏水烷基。兩者之間的疏水作用使得4-乙烯基苯硼酸在顆粒表面發(fā)生自組裝，適當?shù)臈l件下再引發(fā)自組裝的單體聚合，便得到了表面帶硼酸基團的功能化磁性納米顆粒。對自組裝的各種影響因素進行考察。用FT-IR、TGA、TEM、VSM等對功能化磁性納米顆粒進行表征。結果表明:在最優(yōu)的條件下所制備的硼酸基功能化磁性納米顆粒有著很好的分散性、穩(wěn)定性以及超順磁性。顆粒表面包覆的聚合物

4、含量約為25.86％，粒徑約為14nm，飽和磁化強度為43 emu/g。
　　最后，對硼酸基功能化磁性納米顆粒的應用進行了初步的研究。功能化磁性納米顆粒表面具有豐富的硼酸基團，因此可以用于牛血清白蛋白(BSA)等生物大分子的吸附。功能化磁性納米顆粒對BSA分子的吸附受到溶液pH、吸附時間以及BSA初始濃度等因素的影響。在最優(yōu)的吸附條件下，功能化磁性納米顆粒對牛血清白蛋白的吸附量為135μg/mg，這體現(xiàn)了分子自組裝制備功能化磁性納