球狀介孔炭具有對稱的幾何結(jié)構(gòu),良好的流動性,可調(diào)的粒徑分布與物理化學(xué)性質(zhì),極好的耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性,優(yōu)異的生物相容性,獨特的介觀結(jié)構(gòu),高的比表面積和大孔容等。因此,廣泛研究與應(yīng)用于藥物輸送、水處理、催化分離和電化學(xué)電極材料等多個領(lǐng)域。目前,制備球狀炭的常用合成方法有模板法、水熱法、延伸St?ber法和水溶液法等。然而,這些合成方法與策略均存在相應(yīng)的缺點,例如合成步驟繁多,成本高,均一性和分散性差,產(chǎn)率和重復(fù)性低,孔隙結(jié)構(gòu)差等。很大程度上限制了介孔炭球的規(guī)模化生產(chǎn)與實際應(yīng)用。本研究開創(chuàng)性提出強酸輔助自組裝的一步水溶液法,成功實現(xiàn)了發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)兼高度均一性和分散性的介孔炭球及其功能化的可控合成,包括磁性介孔炭微球、介孔炭納米球和功能化介孔炭納米球。運用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、比表面積分析儀、X射線衍射儀、X射線光電子能譜、熱重/差示掃描量熱分析、拉曼光譜儀和傅里葉紅外光譜儀等對合成的介孔炭材料進(jìn)行表征。深入地考察了鹽酸、軟模板、固化溫度和金屬離子等實驗參數(shù)對聚合物和介孔炭材料的形貌與結(jié)構(gòu)的影響;詳細(xì)地探討了介孔炭球一步水溶液法的形成機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,闡釋了酸性條件便于介孔炭球的功...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 序言
    1.1 介孔炭概述
    1.2 介孔炭材料形態(tài)研究
        1.2.1 球狀介孔炭
        1.2.2 棒狀介孔炭
        1.2.3 介孔炭納米管
    1.3 球狀介孔炭材料的制備方法
        1.3.1 硬模板法
        1.3.2 軟模板法
        1.3.3 水熱法
        1.3.4 延伸St(?)ber方法
        1.3.5 水溶液法
    1.4 球狀介孔炭的應(yīng)用
第二章 本論文的選題依據(jù)及實驗方案設(shè)計
    2.1 本論文的研究意義及選題依據(jù)
    2.2 實驗方案設(shè)計及實驗方法
        2.2.1 磁性介孔炭微球的合成
        2.2.2 介孔炭納米球的合成
        2.2.3 功能化介孔炭納米球的合成
        2.2.4 磁性介孔炭微球?qū)δＰ退幬锓侵Z貝特的吸附與釋放
        2.2.5 介孔炭納米對伊曲康唑的吸附與釋放及細(xì)胞毒性實驗
        2.2.6 功能化介孔炭納米球?qū)喖谆{(lán)和甲基橙的吸附
第三章 實驗部分
    3.1 實驗儀器及試劑、原料
        3.1.1 實驗儀器
        3.1.2 實驗試劑及原料
    3.2 介孔炭球的表征方法
        3.2.1 X射線衍射分析
        3.2.2 物理吸附及比表面積(BET)測定
        3.2.3 材料形貌分析
        3.2.4 形貌與孔隙結(jié)構(gòu)分析
        3.2.5 紫外可見光譜分析
        3.2.6 傅里葉紅外光譜分析
        3.2.7 拉曼光譜
        3.2.8 熱重/差示掃描量熱分析
        3.2.9 X射線光電子能譜
        3.2.10 磁特征的測量
第四章 強酸下介孔炭微球的直接合成與對非諾貝特的釋放
    4.1 磁性介孔球炭微球的表征結(jié)果與討論
        4.1.1 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.1.2 EDS圖譜分析
    4.2 磁性介孔炭微球的應(yīng)用
        4.2.1 非諾貝特的物理化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)式
        4.2.2 載藥前后形貌分析
        4.2.3 氮氣吸附與孔徑分布
        4.2.4 WXRD衍射與DSC熱分析
        4.2.5 藥物溶出實驗
    4.3 小結(jié)及創(chuàng)新點
第五章 均一介孔炭納米球的可控合成及對伊曲康唑的釋放
    5.1 均一介孔炭納米球的表征與討論
        5.1.1 實驗方案
        5.1.2 乙醇與水體積比對聚合物形貌的影響
        5.1.3 表面活性劑F127對聚合物形貌的影響
        5.1.4 鹽酸濃度對聚合物形貌的影響
        5.1.5 聚合物納米球穩(wěn)定性的研究
        5.1.6 介孔炭納米球的形貌與孔隙結(jié)構(gòu)分析
        5.1.7 介孔炭納米球的孔隙結(jié)構(gòu)分析
        5.1.8 熱重分析
        5.1.9 表面活性劑F127的新研究與探討
        5.1.10 合成機(jī)理
    5.2 介孔球炭納米球的應(yīng)用
        5.2.1 伊曲康唑的物理性質(zhì)及分子結(jié)構(gòu)式
        5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
        5.2.3 介孔炭納米球?qū)σ燎颠虻妮d藥量的計算
        5.2.4 WXRD與DSC熱分析
        5.2.5 藥物溶出實驗
        5.2.6 介孔炭納米球的細(xì)胞毒性實驗
    5.3 小結(jié)及創(chuàng)新點
第六章 功能化介孔炭納米球的合成
    6.1 功能化介孔炭納米球的表征與討論
        6.1.1 實驗方案
        6.1.2 氯化鐵的濃度對形貌和結(jié)構(gòu)的影響
        6.1.3 傅里葉紅外分析
        6.1.4 XPS分析
        6.1.5 EDS能譜分析
        6.1.6 氮氣吸附脫附等溫線及孔徑分布
        6.1.7 HCl濃度對鐵炭復(fù)合納米球的影響
        6.1.8 固化溫度對聚合物納米球溶液的影響
        6.1.9 固化溫度對形貌與結(jié)構(gòu)的影響
        6.1.10 TGA熱分析
        6.1.11 DSC熱分析
        6.1.12 高溫水熱處理對聚合物納米球與炭球的影響
    6.2 探討介孔炭納米球及其功能化的形成機(jī)理
        6.2.1 濃硫酸后處理對聚合物納米球與炭球形成的影響
        6.2.2 金屬銅離子對聚合物納米球的固化作用
        6.2.3 介孔炭及其功能化的形成機(jī)理
    6.3 超細(xì)Fe₃O₄-MCNs的表征結(jié)果與討論
        6.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        6.3.2 氮氣吸附與孔徑分布
        6.3.3 晶體組成與磁特征分析
    6.4 純炭與超細(xì)Fe₃O₄-MCNs對染料的吸附與釋放研究
        6.4.1 超細(xì)Fe₃O₄-MCNs對亞甲基藍(lán)和甲基橙的吸附與磁性分離實驗
        6.4.2 純炭的孔隙參數(shù)與對亞甲基藍(lán)和甲基橙的吸附
        6.4.3 純炭與超細(xì)Fe₃O₄-MCNs在吸附差異上的探討
        6.4.4 超細(xì)Fe₃O₄-MCNs的重復(fù)性機(jī)制與流程示意圖
    6.5 小結(jié)及創(chuàng)新點
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3836902