四氧化三铁聚己内酯电纺纤维的制备(附件)
由于优异的磁响应性能，四氧化三铁纳米颗粒已经被用来作为填料制备复合纳米材料。此外，静电纺丝被认为是制备具有特殊微纳米结构复合材料的有效方法，并可以通过复合四氧化三铁磁性纳米颗粒制备出具有较低毒性的磁性复合纳米纤维。 本研究以超顺磁性四氧化三铁纳米粒子和可生物降解聚合物PCL作为原料，通过静电纺丝技术，制备复合磁性纳米纤维，并考察内皮细胞在磁性纳米纤维材料上的铺展及增殖等能力。通过结果证明，利用本方法，可制备出具有生物相容性较好的磁性纳米复合纤维，在生物医用领域具有潜在的应用价值。关键词 四氧化三铁纳米颗粒、静电纺丝、细胞相容性
目 录
1.绪论 1
1.1纳米材料 1
1.1.1纳米材料的概述 1
1.1.2纳米材料的性质 1
1.1.3纳米粒子的团聚与表面修饰研究 2
1.1.4纳米材料在医学中的应用 3
1.2磁性纳米材料 4
1.2.1磁性纳米材料的简介与选取 4
1.2.2磁性纳米材料的基本磁学性质 4
1.2.3磁性纳米粒子在医学上的应用 5
1.3静电纺丝 6
1.3.1静电纺丝技术 6
1.3.2纳米纤维的简介及应用 8
1.3.3聚己内脂在电纺纤维中的应用 9
1.4本论文研究目的、研究内容 10
1.4.1研究的目的 10
1.4.2研究的主要内容 10
2. PCL@Fe3O4纳米复合材料的制备与表征 10
2.1 Fe3O4磁性纳米粒子的制备 10
2.1.1 实验试剂 11
2.1.2 改性Fe3O4磁性纳米粒子的制备 11
2.2 PCL/Fe3O4复合纳米纤维的制备 12
2.2.1 实验试剂及仪器 12
2.2.2 实验方法 13
2.3 实验结果表征 13
2.3.1 Fe3O4纳米粒子的表征 13
2.3.2 PCL/Fe3O4复合纳米纤维表征 13
2.4 实验结果讨论与分析 15
2.4.1 复合纳 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
米纤维的形貌分析 15
2.4.2 Fe3O4纳米颗粒在复合纳米纤维的分布 15
2.4.3 Fe3O4纳米颗粒和复合纳米纤维的XRD谱图分析 16
2.4.4 Fe3O4纳米颗粒和复合纳米纤维的磁性能分析 17
2.4.5 磁性纳米纤维的细胞毒性测试 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1.绪论
1.1纳米材料
1.1.1纳米材料的概述
纳米颗粒材料由尺寸在1～100nm间的粒子组成[1]，这些纳米粒子也叫超微颗粒。无论从宏观角度还是微观角度看，纳米颗粒都是一种非典型的典型的物理形态，它是介于宏观与微观世界的过渡存在，拥有着特殊的物理性质，是一种典型的介观系统。它具有小尺寸效应、量子效应、表面和界面效应及宏观量子隧道效应。当物质的体积带到纳米级别之后，它的性质也会相应变化，如光、电、磁、力以及化学性质的改变。
纳米材料科学的研究主要包括两个方面[2]。首先是通过与常规材料对比，系统地把纳米材料的性能、微结构和谱学特征的找出把纳米材料的特殊规律纳米材料的特殊规律，探索纳米等级材料的理论规律，发展完善纳米材料体系；（2）研发新型纳米材料，为材料提供更多性能优良的纳米材料。人们已经能够制备包含几十个到几万个原子大小的纳米颗粒，并把他们规则排列，这在未来微观领域有着巨大的应用潜力
1.1.2纳米材料的性质
由于纳米粒子具有特殊效应，使纳米材料在光学，催化，化学活性方面具有不同于普通材料的优良性能[3,4]，具体表现在：
（1）热学性能：纳米颗粒由于尺寸很小，所以他的表面能很高，比表面积的原子数也更多，这就使得表面原子的近邻配位不全，原子活性增大。因为纳米微粒尺寸远小于一般微粒，所以使其融化的所需要的内能也更小，材料的熔点也大幅缩小。此外，由于纳米微粒尺寸小，表面能高，这就更有利于颗粒烧结成块后变得更加致密。纳米微粒原子的高表面能使其中的空位和空洞都更容易被填补，也是烧结所需的温度减少。
（2）磁学性能：纳米颗粒足够小，小到低于了超顺磁临界尺寸时，微粒就会表现出超顺磁性。超顺磁性即当外加磁场趋近于零时，材料的矫顽力和剩磁都会随之消失的现象。相反如果尺寸超过了临界尺寸，材料则会有明显的剩磁和矫顽力存在。小尺寸效应和表面效应是导致颗粒磁性改变的主要原因，至于导致了材料居里温度的下降 [5]。
（3）光学性能：①纳米微粒对光吸收的频率范围极大，可见光基本都会被颗粒吸收，而反射的又很少，所以当材料尺寸下降到纳米级别时，材料都会明显变黑②与普通颗粒相比，纳米微粒光吸收带会向短波方向移动，出现蓝移的情况。当然有时会出现相反情况，粒径减小到纳米级时，便会发现到光吸收带相对普通材料光吸收带会向长波方向移动，表现出红移的现象。③足够小的纳米颗粒可以被一定波长的光激发，发出光来。④丁达尔效应，纳米颗粒在溶液中均匀分布，形成悬浊液时便会出现丁达尔效应。
（4）催化效应：由于表面效应的存在，由于颗粒的比表面积大，表面活性原子数多，使得其催化效果也得到了增强。此外，纳米粒子用作光的催化剂，光催化产生的电子和空穴表到达催化剂表面前并不会相互融合，因此电子和空穴到达表面的数量足够多，是材料的化学性质变得极其或活泼。所以光催化颗粒的直径升大其光催化活也会随之降低，当粒径超过200nm时，催化活性就会显著降低。
除上述五方面物理化学特性外，与宏观物质相比纳米粒子在熔点、蒸气压、相变温度、烧结、超导及塑性形变等许多方面亦可显示出特殊性能。
目 录
1.绪论 1
1.1纳米材料 1
1.1.1纳米材料的概述 1
1.1.2纳米材料的性质 1
1.1.3纳米粒子的团聚与表面修饰研究 2
1.1.4纳米材料在医学中的应用 3
1.2磁性纳米材料 4
1.2.1磁性纳米材料的简介与选取 4
1.2.2磁性纳米材料的基本磁学性质 4
1.2.3磁性纳米粒子在医学上的应用 5
1.3静电纺丝 6
1.3.1静电纺丝技术 6
1.3.2纳米纤维的简介及应用 8
1.3.3聚己内脂在电纺纤维中的应用 9
1.4本论文研究目的、研究内容 10
1.4.1研究的目的 10
1.4.2研究的主要内容 10
2. PCL@Fe3O4纳米复合材料的制备与表征 10
2.1 Fe3O4磁性纳米粒子的制备 10
2.1.1 实验试剂 11
2.1.2 改性Fe3O4磁性纳米粒子的制备 11
2.2 PCL/Fe3O4复合纳米纤维的制备 12
2.2.1 实验试剂及仪器 12
2.2.2 实验方法 13
2.3 实验结果表征 13
2.3.1 Fe3O4纳米粒子的表征 13
2.3.2 PCL/Fe3O4复合纳米纤维表征 13
2.4 实验结果讨论与分析 15
2.4.1 复合纳 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
米纤维的形貌分析 15
2.4.2 Fe3O4纳米颗粒在复合纳米纤维的分布 15
2.4.3 Fe3O4纳米颗粒和复合纳米纤维的XRD谱图分析 16
2.4.4 Fe3O4纳米颗粒和复合纳米纤维的磁性能分析 17
2.4.5 磁性纳米纤维的细胞毒性测试 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1.绪论
1.1纳米材料
1.1.1纳米材料的概述
纳米颗粒材料由尺寸在1～100nm间的粒子组成[1]，这些纳米粒子也叫超微颗粒。无论从宏观角度还是微观角度看，纳米颗粒都是一种非典型的典型的物理形态，它是介于宏观与微观世界的过渡存在，拥有着特殊的物理性质，是一种典型的介观系统。它具有小尺寸效应、量子效应、表面和界面效应及宏观量子隧道效应。当物质的体积带到纳米级别之后，它的性质也会相应变化，如光、电、磁、力以及化学性质的改变。
纳米材料科学的研究主要包括两个方面[2]。首先是通过与常规材料对比，系统地把纳米材料的性能、微结构和谱学特征的找出把纳米材料的特殊规律纳米材料的特殊规律，探索纳米等级材料的理论规律，发展完善纳米材料体系；（2）研发新型纳米材料，为材料提供更多性能优良的纳米材料。人们已经能够制备包含几十个到几万个原子大小的纳米颗粒，并把他们规则排列，这在未来微观领域有着巨大的应用潜力
1.1.2纳米材料的性质
由于纳米粒子具有特殊效应，使纳米材料在光学，催化，化学活性方面具有不同于普通材料的优良性能[3,4]，具体表现在：
（1）热学性能：纳米颗粒由于尺寸很小，所以他的表面能很高，比表面积的原子数也更多，这就使得表面原子的近邻配位不全，原子活性增大。因为纳米微粒尺寸远小于一般微粒，所以使其融化的所需要的内能也更小，材料的熔点也大幅缩小。此外，由于纳米微粒尺寸小，表面能高，这就更有利于颗粒烧结成块后变得更加致密。纳米微粒原子的高表面能使其中的空位和空洞都更容易被填补，也是烧结所需的温度减少。
（2）磁学性能：纳米颗粒足够小，小到低于了超顺磁临界尺寸时，微粒就会表现出超顺磁性。超顺磁性即当外加磁场趋近于零时，材料的矫顽力和剩磁都会随之消失的现象。相反如果尺寸超过了临界尺寸，材料则会有明显的剩磁和矫顽力存在。小尺寸效应和表面效应是导致颗粒磁性改变的主要原因，至于导致了材料居里温度的下降 [5]。
（3）光学性能：①纳米微粒对光吸收的频率范围极大，可见光基本都会被颗粒吸收，而反射的又很少，所以当材料尺寸下降到纳米级别时，材料都会明显变黑②与普通颗粒相比，纳米微粒光吸收带会向短波方向移动，出现蓝移的情况。当然有时会出现相反情况，粒径减小到纳米级时，便会发现到光吸收带相对普通材料光吸收带会向长波方向移动，表现出红移的现象。③足够小的纳米颗粒可以被一定波长的光激发，发出光来。④丁达尔效应，纳米颗粒在溶液中均匀分布，形成悬浊液时便会出现丁达尔效应。
（4）催化效应：由于表面效应的存在，由于颗粒的比表面积大，表面活性原子数多，使得其催化效果也得到了增强。此外，纳米粒子用作光的催化剂，光催化产生的电子和空穴表到达催化剂表面前并不会相互融合，因此电子和空穴到达表面的数量足够多，是材料的化学性质变得极其或活泼。所以光催化颗粒的直径升大其光催化活也会随之降低，当粒径超过200nm时，催化活性就会显著降低。
除上述五方面物理化学特性外，与宏观物质相比纳米粒子在熔点、蒸气压、相变温度、烧结、超导及塑性形变等许多方面亦可显示出特殊性能。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/gfzcl/369.html
