金屬有機框架材料(MOF)是多孔結(jié)晶材料,在分子吸附,分離和催化方面具有廣闊的應用前景。最近發(fā)現(xiàn),無意或通過設計引入的結(jié)構(gòu)缺陷的存在可能對其性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。然而,不同條件下缺陷的確切化學組成和結(jié)構(gòu)演變?nèi)匀淮嬖跔幾h。同時,缺陷的存在也影響到MOF與負載分子的主客體相互作用。在第一項研究中,我們進行了多維固態(tài)核磁共振(SSNMR)實驗和分析,以闡明MOF缺陷的結(jié)構(gòu),特別是作為缺陷調(diào)節(jié)劑的乙酸分子的狀態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)乙酸根與缺陷中的單個金屬位點配位,并與相鄰位點的水配對。乙酸根具有高度活動性,能夠快速振動并通過動態(tài)氫鍵與水進行緩慢動力學交換。利用SUPER和CODEX固體核磁序列,我們對不同溫度條件和不同水合程度條件下的乙酸根動態(tài)過程進行定量分析,得到了運動活化能和交換反應平衡常數(shù)。本課題中,我們將固體核磁共振結(jié)果與計算機模擬緊密結(jié)合,精確探測了 MOF缺陷中無序結(jié)構(gòu)和相互作用。具有低細胞毒性,高生物相容性的UiO-66 MOF材料可以作為藥物可控釋放/基因遞送的載體。在第二項研究中,我們發(fā)現(xiàn)缺陷的存在賦予UiO-66負載大量生物活性分子的能力。結(jié)合固體核磁共振技術(shù)與動力學模擬,我們發(fā)現(xiàn)分子上...

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 UiO-66缺陷被發(fā)現(xiàn)的簡要歷史
    1.3 缺陷對UiO-66物理化學性質(zhì)的影響及應用
        1.3.1 氣體吸附性能
        1.3.2 熱性能
        1.3.3 機械性能
        1.3.4 路易斯酸性
        1.3.5 Br(?)nsted酸性
    1.4 本文用到的復雜固體核磁脈沖序列的介紹
        1.4.1 各向異性線型重耦序列(SUPER)
        1.4.2 僅中心邊帶的交換檢測(CODEX)
    1.5 本論文的立意
第二章 金屬有機框架材料缺陷結(jié)構(gòu)及動力學研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗方法
        2.2.2 固體核磁共振
        2.2.3 分子模擬方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 乙酸根和水的配對
        2.3.2 乙酸根的快速振動
        2.3.3 乙酸根-水交換動力學
        2.3.4 乙酸根跳躍動力學
    2.4 本章小結(jié)
第三章 金屬有機框架材料缺陷輔助負載生物活性分子研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實驗方法
        3.2.2 表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 缺陷實現(xiàn)UiO-66負載磷酸分子
        3.3.2 缺陷類型對負載生物小分子的影響
        3.3.3 磷酸分子與缺陷結(jié)合機理研究
        3.3.4 磷酸基團類型對分子的慢速運動的影響
        3.3.5 磷酸取代缺陷位點補償劑分子實現(xiàn)負載
    3.4 本章小結(jié)
第四章 金屬有機框架材料在癌癥治療中的應用
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實驗試劑和實驗動物
        4.2.2 樣品的準備和表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 骨靶向MOF粒子的設計與表征
        4.3.2 MOF提高細胞中的DNA遞送效率
        4.3.3 免疫刺激作用引起的巨噬細胞極化
        4.3.4 MOF納米顆粒負載CpG抑制破骨細胞分化
        4.3.5 唑來膦酸賦予MOF納米粒子骨靶向能力
        4.3.6 BT-isMOF在乳腺癌骨轉(zhuǎn)移中的體內(nèi)應用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡歷及在攻讀學位期間所取得的科研成果



本文編號：3792016