本文關(guān)鍵詞：新型納米結(jié)構(gòu)介孔氧化硅的制備及其藥物傳輸和催化性能的研究

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【摘要】：近年來,環(huán)境污染所引起的人類健康和生活環(huán)境的破壞等問題已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。在工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的有毒廢水、廢渣和廢氣導(dǎo)致大自然中的有害物質(zhì)逐年增多,嚴(yán)重的影響了人類的健康。比如水體中的重金屬離子、大氣中的PM2.5導(dǎo)致人類的癌癥以及其他疾病的發(fā)病率越來越高,這一現(xiàn)象已經(jīng)引起了科學(xué)界、醫(yī)學(xué)界以及政府部門的高度重視。納米技術(shù)的出現(xiàn),為這類問題的解決帶來了新的曙光。納米材料由于具有大的比表面積、可調(diào)的孔徑和孔容、低的生物毒性以及易于表面功能化等特點被廣泛的用作納米反應(yīng)器或是藥物載體應(yīng)用于環(huán)境、能源和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。因此,開發(fā)一種高效的多功能納米復(fù)合材料是很有必要的。本論文以介孔氧化硅(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)作為研究對象,研究了其不同介孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控、形成機理以及在催化和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,初步探索了多層氧化硅納米管的雙模板制備法。主要的研究內(nèi)容如下:第一部分:研究了多殼層介孔氧化硅的制備以及在生物醫(yī)藥和催化領(lǐng)域的應(yīng)用。以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為混合模板合成了具有均一形貌的多殼層介孔氧化硅納米粒子(MMSNs)。SEM、和TEM結(jié)果表明,得到的MMSNs擁有球形形貌(平均粒徑180 nm)、三層以上的殼(殼厚度10 nm左右)和較好的分散性。通過對合成條件的考察,探究出MMSNs可能的生長機理,此外,制得的MMSNs通過負(fù)載不同尺寸的金納米粒子,阿霉素(DOX)的藥物傳輸以及體外細胞毒性的檢測來考察其作為納米反應(yīng)器、催化劑、藥物載體的能力。第二部分:研究了具有不同孔道結(jié)構(gòu)的介孔氧化硅的制備以及催化和生物醫(yī)學(xué)性能。以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為模板劑,乙酸乙酯(EA)作為助模板劑,正硅酸四乙酯(TEOS)作為硅源,通過一種簡單高效的方法制備出四種不同孔道結(jié)構(gòu)的介孔氧化硅納米粒子。實驗結(jié)果表明,EA的用量對最終產(chǎn)物的形貌和孔道結(jié)構(gòu)有很大的影響。通過TEM、SEM、BET等表征手段以及對反應(yīng)條件的考察,對合成過程進行了研究。此外,我們還以對硝基苯酚(4-NP)、布洛芬(IBU)和A549細胞考察了所得MSNs的催化、藥物負(fù)載及釋放性能和生物兼容性。結(jié)果表明,制得的MSNs對4-NP的催化還原只需要4 min左右;對布洛芬的最高負(fù)載率達到21.0 wt.%;在pH=7.4的緩沖溶液中,經(jīng)過6 h,IBU的釋放最大達到94%;MSNs樣品的濃度達到100μg/mL,A549細胞的存活率依舊達到85%。第三部分:初步探索了多層殼氧化硅納米管的制備(MSNTs),研究了CTAB、SDBS、乙醇和EA等因素對產(chǎn)物形貌和結(jié)構(gòu)的影響。
【關(guān)鍵詞】：介孔氧化硅(MSNs) 雙模板 合成機理 催化 藥物傳輸
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.2;TQ460.4
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-28
• 1.1 介孔材料的發(fā)展13-17
• 1.1.1 介孔材料概述13-14
• 1.1.2 介孔納米材料的分類14-15
• 1.1.3 介孔納米材料的合成機理15-17
• 1.2 特殊形貌結(jié)構(gòu)介孔材料的合成17-22
• 1.2.1 多殼層介孔材料的制備方法17-20
• 1.2.2 特殊孔結(jié)構(gòu)介孔材料的制備方法20-22
• 1.3 介孔氧化硅材料的應(yīng)用22-26
• 1.3.1 催化方面應(yīng)用22-24
• 1.3.2 藥物可控緩釋24-25
• 1.3.3 熱療治療癌癥25
• 1.3.4 細胞成像25-26
• 1.4 選題背景及研究內(nèi)容26-28
• 第二章 多殼層介孔氧化硅的制備及其藥物傳輸和催化性能的研究28-48
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實驗部分29-33
• 2.2.1 實驗試劑29-30
• 2.2.2 表征儀器30-31
• 2.2.3 實驗方法31-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-41
• 2.3.1 多殼層介孔氧化硅的表征結(jié)果33-34
• 2.3.2 不同合成條件對多殼層介孔氧化硅的影響34-40
• 2.3.3 多殼層介孔氧化硅的形成機理40-41
• 2.4 金納米顆粒的負(fù)載和催化性能研究41-43
• 2.4.1 金納米顆粒的合成和負(fù)載41-42
• 2.4.2 催化劑催化 4-NP的降解性能及穩(wěn)定性研究42-43
• 2.5 多孔道結(jié)構(gòu)介孔氧化硅的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用43-47
• 2.5.1 藥物負(fù)載與釋放研究43-45
• 2.5.2 生物兼容性研究45-47
• 2.6 小結(jié)47-48
• 第三章 孔道可控的介孔氧化硅的制備及其藥物傳輸和催化性能的研究48-63
• 3.1 引言48-49
• 3.2 實驗部分49-52
• 3.2.1 實驗試劑49-50
• 3.2.2 表征儀器50
• 3.2.3 實驗方法50-52
• 3.3 結(jié)果與討論52-55
• 3.3.1 介孔氧化硅納米粒子（MSNs）的制備和表征52-54
• 3.3.2 介孔氧化硅納米粒子的形成機理54-55
• 3.4 金納米粒子的負(fù)載和催化還原 4-NP55-59
• 3.4.1 金納米粒子的負(fù)載55-58
• 3.4.2 催化還原 4-NP58-59
• 3.5 可控孔道結(jié)構(gòu)介孔氧化硅的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用59-62
• 3.5.1 布洛芬（IBU）的負(fù)載和釋放59-61
• 3.5.2 細胞毒性測試61-62
• 3.6 小結(jié)62-63
• 第四章 氧化硅納米管的制備及初步研究63-70
• 4.1 引言63
• 4.2 實驗部分63-65
• 4.2.1 實驗試劑和儀器63-64
• 4.2.2 實驗步驟64-65
• 4.3 結(jié)果與討論65-69
• 4.3.1 乙醇的用量對產(chǎn)物形貌的影響65
• 4.3.2 CTAB和SDBS的用量對產(chǎn)物形貌的影響65-67
• 4.3.3 乙酸乙酯的用量對產(chǎn)物形貌的影響67-68
• 4.3.4 多層管狀氧化硅形成機理的初步探究68-69
• 4.4 小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 研究結(jié)論70-71
• 5.2 研究展望71-72
• 參考文獻72-87
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果87-88
• 致謝88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳崗慶;李奠礎(chǔ);李瑞豐;;介孔材料合成的研究[J];山西化工;2006年04期

2 曾垂省,陳曉明,閆玉華,高玉香;介孔材料及其應(yīng)用進展[J];化工科技;2004年05期

3 蔣嬋杰,林志勇,林松柏,黃可龍;介孔材料制備及研究進展[J];材料導(dǎo)報;2003年11期

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本文編號：668358