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。     

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。     

壳聚糖包覆磁性介孔SiO2纳米粒子的制备及表征

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯为硅源、以Fe_3O_4纳米粒子为核的磁响应性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNs),通过修饰羧基、利用羧基和壳聚糖的作用,制备壳聚糖(CS)包覆的磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNs/CS).通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)表征微球的结构和性质.结果显示壳聚糖包覆在了磁性介孔二氧化硅的表面,介孔二氧化硅的厚度为30nm,壳聚糖的厚度为10nm,且得到的产物具有良好的磁响应性.     

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.     

有序介孔材料的合成及其在环境科学中的应用

有序介孔材料具有高比表面积，孔道排列长程有序，孔径在2－50nm之间。该类材料是以表面活性剂作为模板，在一定条件下模板与无机组分相互作用通过超分子组装过程形成的。人们已经合成出具有不同组成，孔结构和性能的介孔材料，这类材料在光，电，磁催化和吸附分离等许多领域有潜在应用价值。本文对介孔材料的合成，合成机理以及在环境科学中的应用进行了综述。     

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.     

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.     

动态模板法合成辐射生长的介孔二氧化硅材料

以质子化的N-十二烷基肌氨酸钠(Sar-Na)形成的新型乳液为动态组装模板,合成了辐射生长的具有棘皮细胞形貌的介孔二氧化硅材料.采用SEM、TEM、N2吸附和XRD等手段对合成的产品进行了表征.结果显示,产品形貌由圆球状主体和沿球面法线方向生长的细圆柱状突起共同组成,主体和突起均为实心的蠕虫型介孔二氧化硅材料.     

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。     

聚多巴胺修饰介孔二氧化硅SBA-15及体外生物活性研究

在介孔二氧化硅SBA-15表面修饰聚多巴胺,通过改变界面条件来提高介孔材料的生物活性.实验结果表明:沉积聚多巴胺后,材料依然保持高度有序的介孔结构,较大的比表面积、孔径和孔隙率.通过体外生物活性实验对比,聚多巴胺修饰的SBA-15诱导沉积羟基磷灰石的能力提高6倍,生物活性明显增强.     

纳米通道内能量转移法制备白光发射荧光材料

利用纳米空间内的能量转移过程设计制备一类新型白光发射的荧光材料.首先设计合成一种具有喹诺酮配体的表面活性剂(QC_(12)Et_3Br),再利用该表面活性剂的结构导向性自组装制备介孔二氧化硅材料,并向介孔二氧化硅孔壁中掺杂罗丹明硅烷类衍生物(RS)制备荧光介孔材料QC_(12)Et_3Br/RS/二氧化硅(RMM);然后向RMM的分散液中滴加Al~(3+)离子,在介孔孔道中表面活性剂可与Al~(3+)离子发生吸附配位作用形成荧光配合物,该配合物进而与孔壁中的罗丹明硅烷衍生物在纳米空间内形成荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET);最后改变Al~(3+)离子在复合材料中的含量来调节复合材料的发光波长,该材料可以同时发出红光和蓝绿光.结果表明,当向含4mg RMM复合材料的分散液中加入0.05mL 0.01mol·L~(-1) Al~(3+)离子时,可得到具有白光发射的复合材料.     

介孔SBA-15/SiO2气凝胶硅-硅复合材料的制备和性能

以有序介孔二氧化硅颗粒SBA-15 为添加剂,利用酸碱两步法制备 SBA-15/SiO2气凝胶硅- 硅复合材料. 研究SBA-15添加量对气凝胶复合材料的形成过程和性能的影响,采用扫描电镜和氮气吸附-脱附对样品的结构进行表征,并测试其力学性能和热导率. 结果表明:少量有序介孔二氧化硅材料SBA-15的加入能大大缩短二氧化硅气凝胶形成时间,提高气凝胶复合材料的力学性能,并保持较低的热导率,而材料的比表面积仅略有下降.     

稀土磁光玻璃的研究进展

稀土磁光玻璃是一种新型的功能材料,主要用于制造光学隔离器和磁场传感器.综述了磁光玻璃法拉第效应的基本原理、影响维尔德系数的主要因素以及含稀土磁光玻璃的研究进展.     

二氧化硅膜材料制备方案的优化

在采用溶胶凝胶法制备二氧化硅膜材料时,采取了添加有机物和控制水的加入方式等措施,制得最可几孔径为0.56nm、平均孔径为0.61nm、孔体积为0.164cm3/g 的二氧化硅凝胶材料.与已有的二氧化硅凝胶材料相比,这种材料具有孔径小、孔分布范围窄、孔体积大等特点.实验结果表明,溶剂的介电性质是影响凝胶性质的一个重要因素.改进制备方案后制得的溶胶具有良好的涂膜性能.     

介孔二氧化硅制备中粒径和孔径控制研究

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂,研究反应条件如氢氧化钠浓度、反应温度等对介孔二氧化硅颗粒大小和孔径的影响。实验结果表明,在一定范围内,升高反应温度和增加氢氧化钠浓度均使介孔二氧化硅粒径减小,通过添加一定量的三甲苯可以有效增加介孔二氧化硅的孔径。     

介孔二氧化硅球形孔内近场辐射换热

介孔二氧化硅基材内含不连续且均匀分布的球形孔。由于孔径小于热辐射特征波长,近场辐射作用不容忽视。本文基于涨落耗散理论和并矢格林函数,计算介孔二氧化硅球形孔内的近场辐射换热,由此得到的近场辐射的当量导热系数,将进一步用来修正介孔二氧化硅的有效导热系数。采用稀介质孔隙率加权模型耦合球形孔内近场辐射当量导热系数、孔内受限气体导热系数及介孔二氧化硅基材导热系数,得到介孔二氧化硅的有效导热系数,并进一步考察了孔径和温度的影响。研究结果表明,在介观尺度下,其辐射热流比宏观尺度下要高2~7个数量级。球形孔内近场辐射的热流及当量导热系数随着孔径的增加呈指数衰减,随着温度的升高而增大。介孔二氧化硅的有效导热系数随着孔隙率的增加逐渐减小,随着温度的升高缓慢增加。孔径越小,近场辐射的作用越显著,不容忽视。当孔径大于50 nm时,尺寸效应逐渐消失。     

新型功能化介孔材料CH3-MCM-41-NH2的合成和表征

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,合成介孔材料MCM-41．采用两步嫁接法,分别用三甲基氯化硅（TMSCL）和3-氨基三乙氧基硅烷（APTS）对合成的介孔分子筛进行化学修饰,首次将甲基和氨基同时嫁接到介孔材料MCM-41上,得到新型的介孔材料CH3-MCM-41-NH2．利用XRD和FT—IR对合成的新型功能化介孔材料进行表征．     

中空介孔二氧化硅在生物医学领域中的应用研究进展

中空介孔二氧化硅具有中空腔结构、低密度、大比表面积、良好的生物相容性和稳定性以及表面易修饰等理化特性,在生物医学领域中受到广泛关注.该文主要概括了近年来功能化中空介孔二氧化硅在药物控释、靶向和生物成像中的应用研究进展,同时对目前中空介孔二氧化硅在临床应用中面临的问题进行了分析.     

层状膜磁光克尔效应的研究及其自动测量仪的建立

以获取磁光材料较全面的介电张量对角元和非对角元复显谱为目的，建立了光学常数谱和磁光常数谱的自动测量系统。阐述了测量系统的理论基础，将测量波长范围拓宽到３２００Ａ至８４００Ａ，能够测量磁光材料的光学常数、磁光克尔旋转角和克尔椭偏率，从而得到材料磁光常数完整的信息。     

二氧化硅膜材料制备方案的优化

在采用溶胶凝胶法制备二氧化硅膜材料时,采取了添加有机物和控制水的加入方式等措施,制得最可几孔径为０．５６ｎｍ、平均孔径为０．６１ｎｍ、孔体积为０．１６４ｃｍ３／ｇ的二氧化硅凝胶材料。与已有的二氧化硅凝胶材料相比,这种材料具有孔径小、孔分布范围窄、孔体积大等特点。实验结果表明,溶剂的介电性质是影响凝胶性质的一个重要因素。改进制备方案后制得的溶胶具有良好的涂膜性能