无机介孔材料在第三代电化学生物传感器中的应用研究

无机介孔材料是一种孔直径在2,50nm的多孔材料。这种材料具有结构规则,机械性能高、化学和热能稳定性好等特点。近年来,随着材料合成技术的提高,不断有新型高负载能力和生物相容性好的介孔材料被开发出来。同时,实验表明,无机介孔材料是固载生物大分子的良好载体。利用无机介孔材料固载氧化还原蛋白质并结合其的直接电子转移,为我们提供了一种新的构建第三代生物传感器的方法。基于无机介孔材料的特点及氧化还原蛋白质的直接电子转移,所构建的第三代电化学生物传感器有望具有较传统电化学传感器更好的性能。将介孔材料分为二氧化硅基和非二氧化硅基2大类,描述了无机介孔材料在第三代电化学生物传感器中的应用。     

中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)的合成及其生物相容性

以CaCO₃为模板合成中空介孔二氧化硅纳米材料（HMSNs）, 并通过透射电镜（TEM）和小角X射线粉末衍射（SAXRD）对样品进行表征, 通过流式
细胞仪检测HMSNs样品对A549的细胞内吞能力及生物相容性. 结果表明: CaCO₃ HMSNs是以CaCO₃为核, 介孔二氧化硅为壳的纳米粒子; 当材料的质量浓度为62.5 μg/mL时, 细胞的存活率为100%; 有92.80%的细胞吸收了样品HMSNs, 即HMSNs具有较高的细胞内吞能力及生物相容性.     

理化所纳米金壳光热化疗结合治疗癌症研究取得新进展

[理化技术研究所]实现恶性肿瘤安全有效治疗是目前生物医学界的重大挑战之一。中国科学院理化技术研究所纳米材料可控制备与应用研究室在唐芳琼研究员的带领下,近年来一直致力于设计发展新型纳米载体及其生物医学应用。具有新结构和新性能的多功能纳米金壳是该团队一直致力发展的新型抗肿瘤纳米材料之一。该材料内层以结构独特的中空介孔夹心二氧化硅为核(Adv.Mater.2009,     

介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究

介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离,催化等领域都具有广泛的应用.该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径,比表面积及孔径的影响.     

光磁功能化硅基材料的设计合成及释药性能研究进展

通过概述光或磁功能介孔二氧化硅材料、光磁双功能介孔二氧化硅材料以及新型纤维状光磁功能介孔二氧化硅在药物缓释领域的研究进展,分析了新型光磁功能介孔二氧化硅复合材料的应用状况及其未来的发展趋势.     

X射线衍射V2O5在介孔二氧化硅上的分散研究

采用X射线衍射技术(XRD)考察了金属氧化物V2O5在介孔二氧化硅分子筛上的分散,研究结果表明应用浸渍法将V2O5浸渍于介孔二氧化硅分子筛中,在低于V2O5熔点的适当温度下焙烧后,与未浸渍V2O5样品相比,晶胞参数a值明显增大,说明钒离子掺入了介孔二氧化硅分子筛的骨架中;在一定范围内随着V2O5加入量的增加其在介孔二氧化硅的表面的分散量也在增加,而V2O5残余晶相量远远低于加入的量,说明V2O5掺入介孔二氧化硅分子筛骨架的同时可在介孔二氧化硅的表面成单层分散。     

非手性表面活性剂合成手性介孔二氧化硅及其机理研究

使用非手性表面活性剂作为模板,不添加任何辅助剂,稀氨水溶液中合成了长径比从1.5~4.5的手性介孔二氧化硅材料.透射电镜以及扫描电镜检测确认了产品手性孔道以及螺旋外貌的存在.而且,在整个手性介孔二氧化硅形成过程中通过透射电镜分别对各个阶段进行了展示,经历了定向连接和逐渐扭曲的现象.这个特殊的生长过程在手性介孔二氧化硅的形成过程中至关重要.     

稻壳灰为硅源水热法合成介孔SiO2研究进展

简要介绍了介孔材料的性能及应用领域;评述了稻壳中二氧化硅的酸浸提取方法;综述了以稻壳灰为硅源,采用水热法制备介孔二氧化硅的研究现状;提出了采用水热法从稻壳灰制备介孔二氧化硅有待进一步研究的问题.     

功能化中空SiO_2的制备及其生物相容性

通过后修饰法制备出功能化的球状介孔中空二氧化硅材料(SMHSi-FITC),并研究了SMHSi-FITC对A549细胞的生物相容性。采用X-射线粉末衍射、透射扫描电镜、荧光光谱对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明:样品SMHSi-FITC具有高度有序的介观结构,单分散性较好,粒径约为140nm,有100nm左右的中空结构。SMHSi-FITC对A549细胞的生物活性较好,在SMHSi-FITC/细胞培养液浓度为60μg/mL时,A549细胞存活率达到100%,吸收SMHSiFITC的A549细胞占细胞总数的93.6%,具有较高的细胞内吞能力,在医学诊疗方面具有潜在的应用价值。     

利用廉价硅酸盐为硅源合成微米级球形介孔二氧化硅

利用廉价的硅酸盐为二氧化硅前驱体,以非离子和阳离子表面活性剂为混合模板剂合成微米级的介孔二氧化硅,控制非离子和阳离子表面活性剂的量可以得到分散性较好的介孔二氧化硅球,并用SEM,XRD以及N2吸附-脱附,对所得介孔二氧化硅材料的宏观形貌和微观结构进行了表征。讨论了2种表面活性剂的比例对介孔二氧化硅形貌的影响,并用混合模板机理解释了球形介孔材料形成的原因。     

One-Pot Synthesis of Mesoporous Hollow Silica Nanospheres(MHSNS) by Templating Calcium Carbonate

Mesoporous hollow silica nanospheres(MHSNS) with an average diameter of 100 nm and wall thickness of approximately 10 nm were synthesized via core-shell structure of CaCO3@SiO2 by a one-pot route. Hollow silica nanospheres with mesoporous shell were obtained by dissolving CaCO3 in HCl dilute solution. The characterization of as-prepared hollow products by BET indicates that MHSNS have a specific surface area of 865 m2/g and a narrow pore size of 3.78 nm.     

合成条件对介孔空心微球的形貌及结构的影响研究

介孔空心微球的合成对于获得优良的吸附剂, 催化剂和药物缓释剂具有十分重要的意义. 采用十二胺(DDA)为主模板剂, 聚乙二醇1000(PEG1000)为辅助模板剂, 成功地合成出了具有介孔孔壁的, 比表面积可高达951.23 m2/g 的空心二氧化硅微球. 考察了温度, 浓度, 溶剂等合成条件对合成的介孔空心微球的结构及形貌的影响, 实验结果表明合成温度及溶剂对合成的材料的结构及形貌具有显著的影响. 不同比例的醇水混合体系用做溶剂时, 可得到形貌及有序度完全不同的物质. 最佳的合成温度约为30-40℃, 低于该温度时, 合成的样品难以形成空心球结构, 而高于该温度时, 空心球结构将受到破坏. 此外, 模板剂的浓度也对合成样品的结构具有重要的影响.     

Fabrication of PLGA coated silica nanorattle for controlling the drug release behavior

Silica nanorattle with hollow and mesoporous structure has been proven to be an excellent drug carrier.However,how to control the drug release from silica nanorattle is still a challenge.In this study,we designed two methods,in-situ polymerization method and water in oil in water(W/O/W) double emulsion method,to coat a nanosized poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA) layer onto the surface of silica nanorattle for controlling the drug release behavior.Hydrophobic antitumor drug docetaxel was loaded into the PLGA coated silica nanorattle(PLGA@SN).The drug release profile,cellular uptake and cytotoxicity on human liver cancer HepG2 cells were evaluated to prove that the PLGA layer plays an effective role in tuning the drug delivery.     

合成条件对SiO_2介孔空心微球形貌及结构的影响

以十二胺为主模板剂、聚乙二醇1000为辅助模板剂合成了具有介孔孔壁、比表面积高达951m2/g的空心二氧化硅微球(HSSM).考察了温度、浓度、溶剂等合成条件对HSSM结构及形貌的影响.实验结果表明:合成温度及溶剂对HSSM的结构及形貌影响显著;最佳的水/乙醇体积比为5∶2,此条件下可得到外表光滑、有序度高的空心微球;水/乙醇体积比高于6∶1时,空心微球形貌不规整,有序度也较低;水/乙醇体积比低于4∶3时,得到有序度良好的褶皱状形貌介孔材料;最佳的合成温度约为30～40℃,低于该温度时合成的样品难以形成空心微球结构,而高于该温度时空心微球结构将受到破坏;混合模板剂浓度增加到0.038mol/L及以上时,可以得到空心微球,否则只能得到实心微球.     

中空二氧化硅微球的制备及其在超声成像中的应用研究

具有空心结构的纳米/微米二氧化硅微球由于其独特的性质,受到了广泛的关注,成为国内外科学家的研究热点.简要总结了中空二氧化硅微球的制备方法,对其在超声成像领域的研究进展进行了介绍,并对该领域的发展前景做出了展望,为其进一步研究提供了参考.     

Electronic connection to the interior of a mesoporous insulator with nanowires of crystalline RuO2

Highly porous materials such as mesoporous oxides are of technological interest for catalytic, sensing and remediation applications: the mesopores (of size 2-50 nm) permit ingress by molecules and guests that are physically excluded from microporous materials. Connecting the interior of porous materials with a nanoscale or 'molecular' wire would allow the direct electronic control (and monitoring) of chemical reactions and the creation of nanostructures for high-density electronic materials. The challenge is to create an electronic pathway (that is, a wire) within a mesoporous platform without greatly occluding its free volume and reactive surface area. Here we report the synthesis of an electronically conductive mesoporous composite--by the cryogenic decomposition of RuO4--on the nanoscale network of a partially densified silica aerogel. The composite consists of a three-dimensional web of interconnected (approximately 4-nm in diameter) crystallites of RuO2, supported conformally on the nanoscopic silica network. The resulting monolithic (RuO2//SiO2) composite retains the free volume of the aerogel and exhibits pure electronic conductivity. In addition to acting as a wired mesoporous platform, the RuO2-wired silica aerogel behaves as a porous catalytic electrode for the oxidation of chloride to molecular chlorine.     

介孔氧化铝空心球的制备及表征

以掺氮碳球为硬模板,F127为软模板,廉价的Al(NO3)3·9H2O为铝源,成功制备出具有介孔结构的氧化铝空心球。通过SEM,N2吸附-脱附,XRD,FT-IR表征显示,其粒径大小均一,均在500nm左右;壳层具有蠕虫状的介孔结构,且主要为无定型结构的氧化铝;介孔孔径为17nm,比表面积为153m2/g,孔容为0.67cm3/g。详细讨论了介孔氧化铝空心球的形成机理。     

Synthesis of MgO-Modified mesoporous silica and its adsorption performance toward CO2

The mesoporous silica modifed with magnesium ox- ide （MgO） was syntbesized by one step method and impregnating method, respectively. The samples were characterized by small angle X-Ray diffraction （XRD）, N2 adsorption-desorption and transmission electron microscopy （TEM）, and the carbon dioxide adsorption capacity was analyzed by thermal gravimetric analysis （TGA）. Compared with the original mesoporous silica （20.7 mg/g）, the CO2 adsorption capacity of MgO-modified mesoporous silica processed by one step method increases to 32.9 mg/g. Although its surface area greatly decreases compared with that of the original mesoporous silica, the MgO-modified mesoporous silica prepared by impregnating reaches an adsorptive value of 31.1 mg/g because the number of basic sites increases on the surface of the mesoporous silica.     

有序介孔Cr_2O_3-CeO_2的制备与表征

以硝酸铬和硝酸铈作金属源、用介孔氧化硅作硬模板,通过真空辅助浸渍法制备得到高比表面积有序介孔Cr2O3-Ce O2复合氧化物,采用XRD、TEM、UV-Vis和N2吸附-脱附技术表征了样品的物理化学性质.结果表明,经过500℃灼烧处理的样品(meso-Cr-Ce)孔壁晶化度高且虫孔结构发达,比表面积达160 m2/g,平均孔径为7.2 nm,在紫外和可见光区还具有优良的吸光性能.这些特性将使该材料在催化领域特别是光催化领域有着广阔的应用前景.