【摘要】：氧化鋅（ZnO）是寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下電子能隙約為3.37eV，激子束縛能~60meV，具有良好的光學(xué)、電學(xué)和催化特性。結(jié)合了納米材料的特性，ZnO納米結(jié)構(gòu)在磁、光、電、氣敏等方面具有比塊體ZnO更優(yōu)異的性能，在太陽(yáng)能電池、壓電材料、氣敏材料、催化材料、紫外屏蔽材料、以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊開發(fā)前景。本文采用溶膠-凝膠法和水熱法制備了不同形貌的ZnO納米結(jié)構(gòu)，對(duì)材料在生物醫(yī)學(xué)和光催化方面的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究。主要工作如下： (一)研究了氧化鋅納米顆粒(ZnONPs)的制備、修飾、表征及其生物相容性。 1．ZnONPs的制備及表面修飾:我們采用溶膠-凝膠法制備了ZnONPs，并用氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）對(duì)表面進(jìn)行修飾。 2．ZnONPs的表征:采用透射電鏡（TEM）、動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀(DLS)、紅外吸收譜(FT-IR)、紫外-可見吸收譜(UV-Vis)、光致發(fā)光光譜(PL)、光致激發(fā)譜(PLE)對(duì)修飾前后的ZnONPs（APTES-ZnONPs)進(jìn)行表征。 3．APTES-ZnONPs細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn):研究修飾后的氧化鋅納米晶對(duì)乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)的毒性。結(jié)果表明，當(dāng)顆粒濃度在30mg·L-1以下時(shí)，細(xì)胞活性仍有80%。 4.APTES-ZnONPs光催化治療腫瘤實(shí)驗(yàn)：設(shè)置不同的濃度組，研究加入APTES-ZnONPs后細(xì)胞毒性隨光照時(shí)間的變化。結(jié)果表明隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，，細(xì)胞毒性增強(qiáng)，且APTES-ZnONPs濃度越大，效果越明顯。在加入的APTES-ZnONPs為30mg·L-1、光照時(shí)間為5min時(shí)，細(xì)胞活性為60%。 (二)研究了不同形貌氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備、光催化性質(zhì)及生長(zhǎng)機(jī)理、。 1．不同形貌氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備:我們采用水熱法，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物的投料比，制備出不同形貌的氧化鋅微納結(jié)構(gòu)：包括納米花、納米棒及納米片。并利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射對(duì)材料進(jìn)行了表征。 2．氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性質(zhì)：結(jié)果表明不同納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光非常相似，其本征激子激發(fā)發(fā)光較弱，但與缺陷相關(guān)的發(fā)光較強(qiáng)，且合成時(shí)NaOH的含量越多，缺陷發(fā)光越明顯。 3．不同形貌納米氧化鋅的光催化特性：通過分析其光催化降解亞甲基藍(lán)（MB）分子效果，研究不同形貌氧化鋅微納結(jié)構(gòu)的光催化效率。結(jié)果表明，片狀結(jié)構(gòu)的納米ZnO催化效果好。 4.氧化鋅納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)機(jī)理分析：根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)氧化鋅納米結(jié)構(gòu)形貌影響，探討了不同形貌氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理。 （三）ZnO納米線薄膜（ZnONW）的制備和表征 1.ZnONW的制備：以六水合硝酸鋅和六次亞甲基四胺為原料,用水熱法在不同基片上制備了均勻的氧化鋅納米線薄膜。 2.ZnONW的表征：用XRD、SEM、拉曼光譜表征其結(jié)構(gòu)、形貌。
【圖文】：

氧化鋅結(jié)構(gòu)類型Fig.1-1structuretypeofZnO

APTES-ZnONPs的TEM圖
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O472;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 秦勇;細(xì)胞內(nèi)ROS水平改變對(duì)細(xì)胞活性及相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)途徑的影響[D];浙江大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2584932