近年來,磁性介孔碳（MMCs）材料在醫(yī)學成像、藥物運輸以及生物傳感等領域呈現(xiàn)出良好的應用前景。運用晶體生長法,通過控制生長次數(shù),合成60～330 nm范圍內(nèi)粒徑可控的金屬有機框架（MOFs）材料作為犧牲模板,于N₂氛圍中以特定溫度進行煅燒,成功制備出220～310 nm范圍內(nèi)對應粒徑可控的MMCs。利用透射電鏡、水合粒徑、紅外光譜、質(zhì)子橫向弛豫率來探討其微觀形貌、分散性、化學結(jié)構(gòu)與官能團的改變以及弛豫性能。結(jié)果表明,煅燒后的MMCs質(zhì)子橫向弛豫率較煅燒前的MOFs前驅(qū)體提高了12～48倍,且不同粒徑的MMCs質(zhì)子橫向弛豫率會隨著粒徑的增大而逐漸增大,平均粒徑為310 nm的MMCs的橫向弛豫率最大,為34.205 mM^-1·s^-1。 

【文章來源】：材料導報. 2020,34(22)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

不同粒徑的(a)MOFs和(b)MMCs的紅外光譜圖

不同生長次數(shù)MOFs前驅(qū)體的電鏡圖和水合粒徑圖:(a)第一次生長; (b)第二次生長; (c) 第三次生長; (d) 第四次生長; (e) 第五次生長; (f) 第六次生長

為獲得粒徑可控的MMCs,分別以六種不同粒徑的MOFs前驅(qū)體為犧牲模板,于N2氣氛、450 ℃下煅燒得到六種不同粒徑的MMCs。通過透射電鏡和水合粒徑表征分析MMCs的微觀形貌、粒徑和分散性,結(jié)果如圖3所示。煅燒后生成的MMCs較MOFs前驅(qū)體形貌發(fā)生了一定改變,材料的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌,棱角變得模糊,表面變得粗糙,材料由正八面體形轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐?且其粒徑隨著MOFs前驅(qū)體的生長次數(shù)增加逐漸增大。在煅燒后的MMCs中可觀察到大量的納米顆粒(粒徑為310 nm的MMCs最為明顯),說明煅燒過程中材料被氧化產(chǎn)生了鐵氧化物納米小顆粒。MMCs的水合粒徑均基本呈正態(tài)分布,表明其分散性良好。圖4是生長次數(shù)和MOFs前驅(qū)體、MMCs粒徑大小的關(guān)系曲線,可以看出,MOFs前驅(qū)體和MMCs的粒徑大小與生長次數(shù)呈正相關(guān),即隨著生長次數(shù)的增加,MOFs前驅(qū)體和MMCs粒徑均逐漸增大。MMCs在一定程度上繼承了MOFs前驅(qū)體的晶粒尺寸,粒徑較小的MOFs前驅(qū)體煅燒后得到的MMCs平均粒徑總體增大,這可能是由于煅燒過程中材料結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度的瓦解,變得松散,且煅燒過程中產(chǎn)生了大量的鐵氧化物,部分鐵氧化物納米顆粒附著在碳質(zhì)結(jié)構(gòu)表面,相互之間形成微小的空間[23-24],使得材料粒徑增大。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]介孔碳的研究進展及應用[J]. 李鵬剛,王靖軒,郭飛飛,何昱軒,唐光貝,羅永明,朱文杰.  化工進展. 2018(01)



本文編號：3109122