四氧化三铁磁性纳米颗粒的表面改性(附件)
Fe3O4磁性纳米颗粒是一种具有多种功能，应用特别广泛的纳米颗粒。但是其粒径较小容易引起团聚及分散较差的特点，限制了其在生物医用领域的应用。为了改善其生物相容性及分散性，我们对Fe3O4进行了表面改性的研究。本论文使用改进的共沉淀法来制备Fe3O4纳米颗粒，表面活性剂选用的是油酸，从而获得分散较为稳定的油基Fe3O4纳米颗粒。然后采用高分子接枝改性的方法，使用聚乙二醇(PEG)和聚乙二醇-聚己内酯共聚物(PEG-PCL)作为用来改性的材料，对Fe3O4纳米颗粒进行改性。最后，对改性后的纳米颗粒进行表征分析。结果表明改性后的纳米颗粒的分散性和稳定性比没有改性之前的都要好。关键词 四氧化三铁纳米颗粒，生物相容性，接枝改性
目 录
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 纳米材料 1
1.2.1 纳米材料的定义 1
1.2.2 纳米材料的应用 2
1.3 Fe3O4磁性纳米颗粒 3
1.3.1 Fe3O4磁性纳米颗粒的制备方法 3
1.3.2 Fe3O4磁性纳米颗粒改性的方法 6
1.3.3 Fe3O4磁性纳米颗粒的应用 8
1.4 可降解高分子材料聚己内酯 10
1.4.1 聚己内酯的合成 10
1.4.2 聚己内酯的应用 11
第2章 Fe3O4磁性纳米颗粒的制备和表征 13
2.1 实验仪器和药品 13
2.1.1 实验仪器 13
2.1.2 实验药品 13
2.2 Fe3O4纳米颗粒的制备 14
2.3 Fe3O4纳米颗粒的表征及分析 15
2.3.1 XRD表征及分析 15
2.3.2 FITR表征及分析 15
2.3.3 TEM表征及分析 16
第3章 Fe3O4磁性纳米颗粒的改性及表征 17
3.1 实验仪器和药品 17
3.1.1 实验药品 17
3.1.2 实验仪器 17
3.2 Fe3O4纳米颗粒的改性 18
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
2.1 6a PEG的纯化 19
3.2.2 6a PEGPCL的制备 19
3.2.3 Fe3O4纳米颗粒的改性 19
3.3 改性Fe3O4纳米颗粒的表征及分析 20
3.3.1 XRD表征及分析 20
3.3.2 TEM表征及分析 21
3.3.3 VSM表征及分析 22
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
第1章 绪论
1.1 引言
日前，由于现代科学技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们开始着力于对微观世界领域的研究，其也是社会进步的需要。在微观世界里，人们对纳米材料和纳米技术的研究取得了令人激动的成果，并且对纳米材料的性能有了更高的要求。在这个过程中，由于Fe3O4有磁性、其原料容易得到且价格比较便宜。因此，有关Fe3O4纳米颗粒的研究越来越受到大家的重视，世界各国也投入了大量的资金到该研究中。磁性纳米颗粒由于其特殊的超顺磁性、高矫顽力等一系列其他材料不具有的特殊的性能，被广泛应用于药物释放、生物医学等多个领域。具体例如：磁记录材料、固定化酶、免疫诊断、靶向药物、催化剂载体、磁性微球和生物探针等[1,2]。无论在工业或者医学等方面，磁性纳米颗粒未来的发展和应用前景都不可小觑。
1.2 纳米材料
1.2.1 纳米材料的定义
在现代科学技术的发展和支持下，宏观和微观两个世界引起了大量科学工作者的兴趣，他们不停的对二者进行钻研。宏观上，人类不停的对太空宇宙、新能源、进行大量研究。微观上，人类开始对生物细胞、原子核、纳米材料等范围进行刻苦钻研。这其中，尤其重要的是纳米材料，世界各国在纳米技术方面进行的投资和研究的占比都达到了该国科研领域最重要的地位之一。纳米材料是肉眼不可见的，其尺寸特别小，它的发现，给我们社会带来了很多便利。纳米材料，是指在三维空间中至少有一维处于处于1—100nm尺度或由它们作为基本单元组成的材料[3]。
图11 稀土纳米材料
目前，科研人员研究纳米材料的方向主要有以下两个方面[4]：（1）把纳米材料的一些结构、特性和功能总结归纳在一起，然后与传统的材料相比较，进行分析，找出二者之间的不同，得出其中的规律，最后以阐述纳米材料的新概念并不断扩大纳米材料的发展前景。（2）制造和研究新型的纳米材料，在新材料的制造道路上，提供了一种最新的可靠的途径。纳米材料与传统材料相比，拥有许多特有的性能，是未来最有潜力的新材料之一。
1.2.2 纳米材料的应用
纳米技术是上个世纪八九十年代慢慢发展扩大的具有前沿性、交叉性的一门新学科。进入21世纪，纳米技术已进入高速发展的时期，纳米科学技术已经改变我们的传统生活方式，并且与我们的日常生活息息相关。纳米材料在我们的生活和科学中，主要是利用其特有的光学性质、电学性质和磁性能等优点进行应用。纳米材料由两个大类组成，即纳米结构材料和纳米功能材料。纳米结构材料方面，工业上常用纳米技术改变一些零部件的物理性能，提高其使用寿命。而功能纳米材料则是主要利用纳米技术来提高材料的特殊光、电、声、热、磁、敏感应答、信息存储与传输、能量储存与释放等性能及效应，来实现我们所需要的目的[5]。
在我国工业生产上，生产橡胶时，常向里面添加一些纳米SiO2，这样能够极有力的减小其在太阳下的紫外线辐射。而在一些塑料厂里面，其产品也会加一些纳米颗粒，以提高公司产品的品质。对有些高保护特性的涂料来说，它也被加了纳米材料。某些纳米材料还可以用来做绿色的光催化剂，它能够很有效的降解水中的那些有机污染物，从而达到保护环境，绿色生产的目的。例如纳米二氧化钛，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，价格便宜，是制备负载型光催化剂的最佳选择[6]。用纳米颗粒材料作催化剂，能提高化学反应速率，控制反应速度，甚至能够使一些原本不能进行的反应也能够进行[7]。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 纳米材料 1
1.2.1 纳米材料的定义 1
1.2.2 纳米材料的应用 2
1.3 Fe3O4磁性纳米颗粒 3
1.3.1 Fe3O4磁性纳米颗粒的制备方法 3
1.3.2 Fe3O4磁性纳米颗粒改性的方法 6
1.3.3 Fe3O4磁性纳米颗粒的应用 8
1.4 可降解高分子材料聚己内酯 10
1.4.1 聚己内酯的合成 10
1.4.2 聚己内酯的应用 11
第2章 Fe3O4磁性纳米颗粒的制备和表征 13
2.1 实验仪器和药品 13
2.1.1 实验仪器 13
2.1.2 实验药品 13
2.2 Fe3O4纳米颗粒的制备 14
2.3 Fe3O4纳米颗粒的表征及分析 15
2.3.1 XRD表征及分析 15
2.3.2 FITR表征及分析 15
2.3.3 TEM表征及分析 16
第3章 Fe3O4磁性纳米颗粒的改性及表征 17
3.1 实验仪器和药品 17
3.1.1 实验药品 17
3.1.2 实验仪器 17
3.2 Fe3O4纳米颗粒的改性 18
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
2.1 6a PEG的纯化 19
3.2.2 6a PEGPCL的制备 19
3.2.3 Fe3O4纳米颗粒的改性 19
3.3 改性Fe3O4纳米颗粒的表征及分析 20
3.3.1 XRD表征及分析 20
3.3.2 TEM表征及分析 21
3.3.3 VSM表征及分析 22
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
第1章 绪论
1.1 引言
日前，由于现代科学技术的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们开始着力于对微观世界领域的研究，其也是社会进步的需要。在微观世界里，人们对纳米材料和纳米技术的研究取得了令人激动的成果，并且对纳米材料的性能有了更高的要求。在这个过程中，由于Fe3O4有磁性、其原料容易得到且价格比较便宜。因此，有关Fe3O4纳米颗粒的研究越来越受到大家的重视，世界各国也投入了大量的资金到该研究中。磁性纳米颗粒由于其特殊的超顺磁性、高矫顽力等一系列其他材料不具有的特殊的性能，被广泛应用于药物释放、生物医学等多个领域。具体例如：磁记录材料、固定化酶、免疫诊断、靶向药物、催化剂载体、磁性微球和生物探针等[1,2]。无论在工业或者医学等方面，磁性纳米颗粒未来的发展和应用前景都不可小觑。
1.2 纳米材料
1.2.1 纳米材料的定义
在现代科学技术的发展和支持下，宏观和微观两个世界引起了大量科学工作者的兴趣，他们不停的对二者进行钻研。宏观上，人类不停的对太空宇宙、新能源、进行大量研究。微观上，人类开始对生物细胞、原子核、纳米材料等范围进行刻苦钻研。这其中，尤其重要的是纳米材料，世界各国在纳米技术方面进行的投资和研究的占比都达到了该国科研领域最重要的地位之一。纳米材料是肉眼不可见的，其尺寸特别小，它的发现，给我们社会带来了很多便利。纳米材料，是指在三维空间中至少有一维处于处于1—100nm尺度或由它们作为基本单元组成的材料[3]。
图11 稀土纳米材料
目前，科研人员研究纳米材料的方向主要有以下两个方面[4]：（1）把纳米材料的一些结构、特性和功能总结归纳在一起，然后与传统的材料相比较，进行分析，找出二者之间的不同，得出其中的规律，最后以阐述纳米材料的新概念并不断扩大纳米材料的发展前景。（2）制造和研究新型的纳米材料，在新材料的制造道路上，提供了一种最新的可靠的途径。纳米材料与传统材料相比，拥有许多特有的性能，是未来最有潜力的新材料之一。
1.2.2 纳米材料的应用
纳米技术是上个世纪八九十年代慢慢发展扩大的具有前沿性、交叉性的一门新学科。进入21世纪，纳米技术已进入高速发展的时期，纳米科学技术已经改变我们的传统生活方式，并且与我们的日常生活息息相关。纳米材料在我们的生活和科学中，主要是利用其特有的光学性质、电学性质和磁性能等优点进行应用。纳米材料由两个大类组成，即纳米结构材料和纳米功能材料。纳米结构材料方面，工业上常用纳米技术改变一些零部件的物理性能，提高其使用寿命。而功能纳米材料则是主要利用纳米技术来提高材料的特殊光、电、声、热、磁、敏感应答、信息存储与传输、能量储存与释放等性能及效应，来实现我们所需要的目的[5]。
在我国工业生产上，生产橡胶时，常向里面添加一些纳米SiO2，这样能够极有力的减小其在太阳下的紫外线辐射。而在一些塑料厂里面，其产品也会加一些纳米颗粒，以提高公司产品的品质。对有些高保护特性的涂料来说，它也被加了纳米材料。某些纳米材料还可以用来做绿色的光催化剂，它能够很有效的降解水中的那些有机污染物，从而达到保护环境，绿色生产的目的。例如纳米二氧化钛，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，价格便宜，是制备负载型光催化剂的最佳选择[6]。用纳米颗粒材料作催化剂，能提高化学反应速率，控制反应速度，甚至能够使一些原本不能进行的反应也能够进行[7]。
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