CTAB分子对正电荷银纳米粒子的包覆作用

微纳米粉体表面包覆技术的应用研究

微纳米粉体表面包覆技术的应用研究 当前社会发展背景下，新的科学技术不断出现，新一代纳米技术的进步，使微/纳米颗粒以其特有的宏观量子隧道效应以及小尺寸效应等众多的应用优点引起人们的高度关注。 微/纳米粉体表面有机包覆技术的应用 有机包覆技术应用过程中的自组装技术分析。自组装技术是通过静电作用使溶液中的高分子单体自由吸附于胶体 颗粒以及将带有相反电荷的高分子过饱和溶液中的高分子 自由单体进行洗涤和离心分离。一般而言，可以采用高分子电解质对可分解的球形聚合物模板进行修饰，从而使其表面中带有静电，然后将二氧化硅粒子与吸附纳米级的金粒有效吸附，然后经过离心运动多次循环往复洗涤分离，最终获得致密而且均匀的多层包覆膜。另外，还可采用两步组装技术对聚合物中的电解质进行包覆组装，将经过有效组装包覆的基体置于悬浮溶液中，悬浮液中的粒子在受到表层聚合电解质作用就会不断下沉，从而制备成完整的多层超薄膜。该技术具有操作简便的优点，而且在实际的操作中不需过多特殊的操作设备。因此这种技术可以逐渐朝着实用化以及功能化方向发展。 有机包覆技术应用过程中的聚合物包裹技术分析。聚合物包裹法主要是将单体在纳米颗粒中的聚合物经过纳米颗

粒以及聚合物的作用使其成功得到包裹，这种包裹方式与自组装包裹技术相比，具有很好的分散性，而且相对于上一种包裹技术，操作过程更加简单，有广泛的适用面，不仅可以实现在无机粒子中进行包裹，而且可以实现在有机粒子中进行包裹。通常适用于一些形状不太规则的粒子包裹过程中，但是其也具有一定的包裹局限性，例如这种包裹法会导致核粒径在高分子的聚合物母体中产生严重的团聚现象。 有机包覆技术应用过程中的微胶囊化改性技术分析。微胶囊化改性技术是指在颗粒子的表层中覆盖一层厚膜，从而使颗粒表面受到良好的屏蔽作用和保护作用。主要的应用优点是具有良好的稳定性与吸光率。 微/纳米粉体表面无机包覆技术的应用 无机包覆技术应用过程中的气相包覆技术分析。这种技术是利用气体或者其它的手段使壳层物转化为一种气体，这种气体经过化学反应或者物理反应使纳米颗粒被有效包覆。这种包覆技术所制备的复合粉体尽管纯度高、组分易于控制、团聚少，但是这种包覆技术在实际应用过程中对包覆设备的要求很高，因此不利于其广泛推行应用。 无机包覆技术应用过程中的固相包覆技术分析。与有机包覆技术相比，无机包覆技术主要是采用其它机械设备以及混料设备、研磨设备对固相材料进行机械处理从而得到微/ 纳米包覆粉体，这一包覆技术可以有效缓解包覆电离子在充

纳米标记材料荧光碳点的制备探析论文

纳米标记材料荧光碳点的制备探析论文 纳米标记材料荧光碳点的制备探析全文如下： 近年来，半导体荧光量子点因其优良的光电性能在生物、医学及光电器件等领域得到了广泛应用.但是用于生物和医学领域最成熟的 量子点，大多是含重金属镉的CdTe，CdSe和CdS等量子点，限制了 其在生物医学领域的应用.因此，降低和消除荧光量子点的毒性，一 直是研究者密切关注的课题.直到2006年，Sun等用激光消融碳靶物，经过一系列酸化及表面钝化处理，得到了发光性能较好的荧光 碳纳米粒子—碳量子点(CQDs). 作为新型荧光碳纳米材料，碳量子点不仅具有优良的光学性能与小尺寸特性，还具有很好的生物相容性、水溶性好、廉价及很低的 细胞毒性，是替代传统重金属量子点的良好选择.水溶性碳量子点因 其表面具有大量的羧基、羟基等水溶性基团，并且可以和多种有机、无机、生物分子相容而引起广泛关注，这些性质决定了碳量子点在 生物成像与生物探针领域有更大的应用前景.ZhuH和王珊珊等将 PEG-200和糖类物质的水溶液进行微波加热处理，得到了具有不同 荧光性能的碳量子点，虽然利用微波合成碳量子点可以合成修饰一 步实现，但是与水热法相比荧光量子的产率并没有显著地提高.目前，该领域的科研工作主要集中在3个方面:碳量子点形成与其性能的机 理特别是光致发光机理、如何简单快速的制备出性能优异的碳量子 点以及碳量子点如何成功高效地应用于实际之中. 本文采用单因素法分析影响荧光碳量子点合成的几种因素，寻求高性能荧光碳量子点的最佳合成条件，并比较微波法和水热法合成 荧光碳量子点的优劣，为制备出高性能荧光纳米标记材料性能提供 一定的实验依据和科学方法. 1实验部分 1.1试剂与仪器

高分子生物材料

高分子生物材料中国科大2013‐秋张国庆高分子生物材料 第讲 第一讲 生命体系中的物质和能量尺度 2013‐9‐4

高分子生物材料中国科大2013‐秋张国庆教学大纲Syllabus 09月04日生物体系中的物质和能量尺度11月13日高分子生物材料概论 生物体系中的物质能量度高分生物材料概论 09月11日中心法则（1）11月20日基因和药物输送 09月18日中心法则（2）11月27日柔性生物电子器件(徐航勋) )* 09月25日生物合成、能量和代谢12月04日高分子抗菌材料(TBA) * 10月09日系统生物学（1）12月11日DNA材料(TBA)& 10月16日系统生物学（2）12月18如软物质、微流控和生物芯片 10月23日生物医学工程概论（1）12月25日荧光高分子生物材料 10月30日生物医学工程概论（2）01月08日医用高分子 生物医学程概论（ 11月06 日期中考试01月15日期末考试 *美国开会 &新西兰开会

成绩grades 平时成绩：30%其中考试：30%期末考试：40%

本次课目标Lecture Goal ?能够解释为什么生物体系的最小单位细胞的尺寸在微米(micron) 级别 (i) 解为什物体中作用力尺?理解为什么生物体系中的相互作用力的尺度在1‐20 千卡/摩尔(kcal/mol) ?能够解释为什么生物体系需要水才能生存?复习高分子材料的基本性质

"You now see how,from the things demonstrated thus far,there clearly follows the impossibility (not only for art,but for nature herself)of increasing machines to immense size.Thus it is impossible to build enormous ships,palaces,or temples,for which oars,masts,beamwork,iron chains,and in sum all parts shall hold together;nor could nature make trees of immeasurable size, because their branches would eventually fail of their own weight;and likewise it would be impossible to fashion skeletons for men,horses,or other animals which could exist and carry out their functions proportionably when such animals were increased to immense height unless the — bones were made of much harder and more resistant material than the usual,or where deformed by disproportionate thickening,so that the shape and appearance of the animal would become monstrously gross." Galileo Galilei,Two New Sciences(1638),as translated by Drake(1974:127)

二氧化硅生物荧光纳米颗粒的制备与应用

第33卷第4期湖南农业大学学报(自然科学版) Vol.33 No.4 2007年8月Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Aug．2007 文章编号：1007-1032(2007)04-0496-04 二氧化硅生物荧光纳米颗粒的制备与应用 谢文刚a，b (湖南农业大学a.理学院；b.东方科技学院，湖南长沙 410128) 摘要：以荧光染料(联吡啶钌配合物)为核，二氧化硅为外壳制备了荧光纳米颗粒．电镜检测结果显示，合成的二氧化硅纳米颗粒粒径为(20±3) nm，分布均匀，形态规则．对荧光纳米颗粒进行生物修饰得到荧光探针，以DNA碱基配对原则为基础建立检测DNA的方法，利用激光扫描共聚焦显微镜研究玻片上的荧光信号和荧光强度．结果表明，该方法不仅可定量检测到4.4×10－8 mol/L的目标DNA3，而且可定性检测目标DNA3、单碱基错配DNA4及随机序列DNA5，为发展DNA检测技术提供了新的思路． 关键词：荧光纳米颗粒；核酸探针；DNA检测 中图分类号： O644 文献标识码：A Synthesis and application of silicon dioxide biological fluorescent nanoparticles XIE Wen-gang a，b (a. College of Sciences；b. College of Orient Science Technology，HNAU，Changsha 410128，China) Abstract：The Fluorescence-doped silicon nanoparticles were synthesized in a microemulsion system of triton-100 /cyclohexane/ ammonia hydroxide and characterized by techniques of electron microscopy.Nanoparticles were modified with biotin-DNA1 in order to obtain fluorescence probe．A method to monitor target DNA3 was set up on the basis of princile of DNA base complementary. Fluorescence signals were monitored by laser-scanning confocal microscopy for the detection of surface-bound fluorescent nanoparticles．The results showed that target DNA3 of 4.4×10－8 mol/L can be monitored by this method，which can also identify target DNA3 and single base unmatched DNA4 and random DNA5 effectively．The method potentially serves as a useful platform in a number of biomedical applications where accurate and sensitive gene analysis is critical． Key words：biological fluorescent nanoparticles；nucleic acid probe；DNA detect 生命体内痕量活性物质的分析与检测对获取生命过程中的化学与生物信息、了解生物分子及其结构与功能的关系、阐释生命活动的机理以及疾病的诊断都具有重要意义[1-3]．生物荧光纳米颗粒的成功研制为在复杂的环境中进行最佳的单分子研究提供了条件．生物荧光纳米颗粒的粒径为1～100 nm，具有巨大的比表面、尺寸量子效应和化学反应活性，使其与生物体有特殊的相互作用，并得到了广泛应用，如可实现对SmIgG+ B淋巴细胞、HepG 肝癌细胞、WA系统性红斑狼疮疾病细胞和白血病特征细胞等的识别[4-5]．但生物荧光纳米颗粒在DNA检测方面的应用鲜有报道[6]．为此，笔者利用微乳液法制备二氧化硅纳米颗粒，并对其进行生物修饰，以DNA-DNA的特异识别与结合作用为基础，以三明治结构为模型(勿需对检测对象进行标记) ，研究了生物荧光纳米颗粒在DNA检测中的应用，旨在为发展新型DNA检测技术提供依据． 1 材料与方法 1.1 试验材料 联吡啶钌配合物([Ru(II)(bpy)3]2+.6H2O，Fluka 公司)，链霉亲和素(美国Sigma公司)，DNA片段(上海生工生物试剂有限公司合成)．所用DNA的序列如下： 收稿日期：2007-01-10 基金项目：湖南农业大学基础科学基金(62020206002)作者简介：谢文刚(1966-)，男，湖南吉首人，硕士，副教授，主要从事生物无机化学方面的研究.

水溶性荧光纳米银簇的合成与表征

前言 已故物理学家理查德·费曼在1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲时提出了一个新的想法。从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。范曼质问道，为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求？他说：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”这是纳米技术的灵感的来源。 纳米(nanometer)，是一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，大约是三四个原子排列起来的宽度。纳米材料又称超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子一般是指尺寸在1 - 100 nm间的粒子，处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米科学技术(nano - technology)，是指用数千个分子或原子制造新型材料或微型器件的科学技术。它以现代科学技术为基础，是现代科学和现代技术相结合的产物。纳米科学技术将使人们迈入了一个奇妙的世界[1]。 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在诸多领域将会得到日益广泛的应用，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有关广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。 金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支，它以贵金属金、银、铜为代表，其中因为纳米银具有很高的表面活性、表面能催化性能和电导热性能，以及优良的抗菌杀菌活性，在无机抗菌剂、催化剂材料、电子陶瓷材料、低温导热材料、电导涂料等领域有广阔的应用前景而得到最多的关注，如在化纤中加入少量纳米银，可以改善化纤制品的某些性能，并使其具有很强的杀菌能力；在氧化硅薄膜中加加少量的纳米银，可以使得镀这种薄膜的玻璃有一定的光致发性。 纳米银团簇就是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径大多在25 nm 左右，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性。纳米银杀菌具有广谱抗菌、强效杀菌等一系列特点，能杀灭各种致病微生物，比抗菌素效果更好。10 nm大小的纳米银

二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用

第45卷第10期 2017年10月 硅 酸 盐 学 报 Vol. 45，No. 10 October ，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.wendangku.net/doc/b15363588.html, DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.10.05 二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用 张建峰1，赵春龙1，童 晶1，涂 溶2 (1. 河海大学力学与材料学院，南京 211100；2. 武汉理工大学，材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070) 摘 要：核壳粒子作为一种新型的微纳米材料，在电学、生物学、磁学、光学以及催化学等不同领域表现出优异的性能，已经引起了国内外学者极大的兴趣和关注。经过近30年的发展，由于二氧化硅具备非凡的性能使其成为了此领域研究最为广泛的包覆材料，进而产生了大量二氧化硅包覆不同粒子的有效方法。综述了几乎所有用来制备二氧化硅包覆材料的方法及这种材料在不同领域兴起的应用，总结了不同包覆方法的优缺点，并对其发展前景进行了简要阐述。 关键词：核壳材料；二氧化硅包覆；制备；应用 中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)10–1410–11 网络出版时间：2017–07–14 11:38:40 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/b15363588.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20170714.1138.006.html Silica-Coated Micro- and Nano-materials: Synthesis and Applications ZHANG Jianfeng 1, ZHAO Chunlong 1, TONG Jing 1, TU Rong 2 (1. College of Mechanics and Materials, Hohai University, Nanjing 211100, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China) Abstract: Core/shell particles, as a new micro/nano-material, have attracted much attention since these particles exhibit superior properties in different fields like electronics, biology, magnetism, optics, and catalysis. For almost 30-year development, silica becomes one of the most intensively investigated coating materials due to its superior properties, resulting in many preparation methods for silica coating on different particles. This review provided an overview of almost all the strategies to synthesize silica-coated materials and their emerging applications in different fields, and summarized the advantages and disadvantages of different methods. In addition, its prospect of future development was also described. Keywords: core/shell materials; silica coating; synthesis; applications 纳米材料具备一些区别于相同化学元素形成的其它物质材料的特殊物理或化学特性(如小尺寸效应、表面效应、量子效应等)，一直是学术界研究的热门领域。随着纳米科学和技术的深入发展，人们对纳米材料的制备、性质、应用提出了更广、更高的要求。单一物质的纳米微粒体系的性质是有限的，集中物质组装的纳米结构复合体系往往具有更优异的性质。将两种及两种以上的材料在纳米尺度上复合或包覆形成纳米尺度的有序组装结构，是更高层次的复合纳米结构。这种结构可以产生单一纳米粒子无法获得的多种新性能，具有比单一纳米粒子更广的应用，因此受到广泛的重视。其中，核壳结构作为一种新型的复合结构研究最为广泛，根据“核”与“壳”这两组分材料的性质划分，可以将核壳材料分为4类：无机/无机、无机/有机、有机/无机和有机/有机核壳材料[1]。正是由于“核”材料的表面活性中心被适当的“壳”所改变，常常表现出不同于模板“核”的性能。通过选用所需的“核”“壳”材料，运用适当的制备方法，能制备出满足不同应用需求的核壳材料。通过图1的统计数据可以发现 收稿日期：2017–05–21 。 修订日期：2017–06–13。 基金项目：国家自然科学基金(51372188)；江苏省自然科学基金 (BK20161506)；材料复合新技术国家重点实验室开放基金(2016-KF-8)。 第一作者：张建峰(1978—)，男，博士，教授。 Received date: 2017–05–21. Revised date: 2017–06–13. First author: ZHANG Jianfeng (1978–), male, PhD., Professor. E-mail: jfzhang@https://www.wendangku.net/doc/b15363588.html,

荧光碳点的制备与性质研究

145 1?荧光碳点概述1.1?荧光材料概述 荧光材料的主要发光机理就是在材料受到光照或者是外电场的刺激之后电子跃迁从基态到激发态，最终电子在从激发态跃迁到基态的一个过程，在这个过程中会将多余的能量通过光的形式进行释放，想要荧光材料在实际应用中有好的发光效果首先需要保证荧光颗粒有良好的分散性并且颗粒度要保持均匀。目前在市面上所研究的荧光粉粒通常是微米级的，尺寸统一。但是想要荧光材料在医学、生物等领域得到更好的应用，那么需要的颗粒尺寸要求则更小。荧光材料按照材质分类可以分为无机和有机荧光材料，如果按照物质的状态分析可以分为气体、液体以及固体，如果按照激发方式来分类的话主要可以分成电致发光、光致发光、X射线发光以及阴极射线发光材料等几种，通过荧光材料不同的性质可以进行不同的分类。 1.2?碳点简介 近30年以来碳纳米材料一直是科学研究的热门方向，在碳材料中富勒烯、石墨烯等材料的发现者均获得了诺贝尔奖，除了以上两者之外坦纳米管也受到了广泛的应用以及研究。在2004年来自美国卡罗莱纳大学的Scrivens研究组的研究人员从通过琼脂糖电泳对电弧制备放电制备的单壁碳纳米管的纯化的过程中发现了具有荧光性能的碳纳米材料。在2006年，美国克莱蒙森大学的科学家Sun等通过将石墨粉进行热压处理之后和粘合剂的混合物作用下制备碳靶，然后将其进行激光烧蚀之后得到了没有荧光性能的碳纳米粒子，之后将所得到的粒子通过硝酸的回流氧化处理之后，用PEG1500N进行表面钝化处理，得到了具有荧光性质的碳纳米粒子，由此第一个提出了碳点的概念，这是突破性的研究，由于碳家族其他成员较高的应用价值使得碳点一经问世便受到了广泛的研究与关注。 2?实验部分2.1?试剂与仪器 本实验中所使用的草酸购于天津市润金特化学品有限公司，尿素和二甲基亚砜购于上海阿拉丁化学试剂有限公司。实验室所用水均为超纯水，所使用的试剂全部为分析纯试剂。所使用的微波炉仪器为家用格兰仕微波炉，生产厂家为广东格兰仕微波炉电气公司，型号为G70F20CN3L-C2。 2.2?荧光碳量子点的制备 在干净的100mL锥形瓶中加入准确称量的1.8g草酸以及0.6g的尿素，于锥形瓶中加入25mL超纯水，然后进行磁力搅拌15min，直到草酸和尿素完全溶解之后将溶液放入到560W的微波炉中加热10min，将锥形瓶取出之后冷却到 室温，在于锥形瓶中加入20mL的超纯水，超声5min，用滤膜过滤之后除去滤渣，所得到的滤液就是碳量子点的水溶液。将所得到的水溶液进行冷冻干燥称重，然后将其溶于超纯水中来对细胞的毒性以及完成细胞成像测试。 3?结果与讨论 3.1?草酸及尿素质量比对碳量子点荧光量子产率的影响 在实验过程中为了碳量子点的合成具有较高的产率，首先需要研究的就是在反应过程中草酸和尿素的不同质量比对最终碳量子点荧光量子产率的影响。从实验结果可以看出通过提高尿素的含量对于碳量子点荧光量子产率的提高有直接的影响，并其主要原因是伴随着在反应中尿素的加入量不断的增加，氮的含量也就随之增加，碳点的量子产率不断的增加。其中的所掺杂的氮主要是石墨型的氮，对于荧光量子产率的提高有着明显的促进作用。根据实验结果显示草酸和尿素的质量比为3∶1的时候荧光量子产率达到最大值，为9.5%，如果在该比例基础之上继续增加尿素的比例，其产量不仅不会升高反而会出现下降的情况，导致这种情况的原因是由于氮含量的增加，对碳点的结构造成了影响，因此改变了碳量子点的光学性质。 3.2?碳量子点的荧光性质 通过对碳量子点性能的检测发现温度范围在10~80℃条件下碳点具有比较好的温度敏感的荧光性质。在温度逐渐上升的情况之下，在410nm处其荧光强度大约减小了25%，而其荧光强度会伴随着温度的降低逐渐恢复到原始的数值。将各个温度下的荧光强度和10℃时作为荧光强度参比作为对照，发现相对荧光强度和温度之间存在着比较好的线性关系，在加热以及冷却的过程当中其线性拟合的相关系数为0.980和0.990。碳量子点的荧光强度的荧光强度对温度发生线性响应的原因主要是碳量子点的表面含有大量的含氧基团以及在氢键的共同作用之下导致的，因此这也说明了该碳量子点的研究应用于温度荧光传感领域是由广阔的发展前景的。 4?结束语 通过研究表明碳量子点的相对荧光强度和温度之间的线性响应关系比较好，说明了在研究和温度相关的荧光传感领域该研究具有广阔的发展前景。尤其是在细胞成像等领域以其生物毒性比较低且具有良好的生物相容性的特点具有很大的应用优势。 参考文献 [1]?张现峰,芦静波,王学梅.温敏性碳量子点的快速制备、荧光性质及细胞成像应用[J].分析测试学报,2018(2):198-203. 课题资助：山东检验检疫局科研项目SK201642，国家质检总局科研项目2017IK236。 荧光碳点的制备与性质研究 冯真真?1 孙儒瑞2?罗晓3 1.山东检验检疫技术中心?山东?青岛?266500 2.海南检验检疫技术中心?海南?海口?570311 3.龙口检验检疫技术中心?山东?龙口?265700 摘要：目前荧光碳点是备受关注的碳纳米材料之一，以其良好的生物兼容性以及简单的制备方法等在环境检测、生物成像方面得到了广泛的研究。本文主要针对荧光碳点的制备和性质进行了分析研究，希望可以对该领域研究人员提供一定的参考价值。 关键词：荧光碳点?制备?性质

荧光上上转换纳米粒子做近红外荧光探针

荧光上上转换纳米粒子做近红外荧光探针 由于在生物医学研究和临床治疗上的需求，光学成像技术在生物成像的应用方面发展迅猛，各种新手段、新材料、新方法不断涌现。近年来，随着各种功能强大的荧光探针的快速发展（如半导体纳米粒子、荧光蛋白、荧光有机分子等），光学成像技术已经越来越广泛的应用于生物体内成像研究。但是，由于需要光作为成像的信息源，生物组织对光的高散射和高吸收成为制约光学成像技术在生物体内成像的主要障碍。一般来讲，生物组织对可见区（350-700nm）和红外区（>1000nm）具有最强的吸收。相反，生物组织对近红外区（650-1000nm）光的吸收最少，因此近红外光可以穿透生物组织的距离最大。采用近红外荧光探针可以对深层的组织和器官进行探测和成像，这是可见区荧光探针所不能比拟的。我们在设计新一代荧光探针时必须考虑如何将探针的激发光和发射光调控到近红外区。 迄今为止，近红外荧光探针的种类非常有限，几乎全部属于有机荧光染料，而有机荧光染料作为生物体内荧光探针有很多缺点：第一，有机荧光染料容易被光漂白，不能长时间使用；第二，有机染料不适合同时多色成像，大多数染料只能被特定的波长有效激发，需要多个激发光源才能实现多色显示；第三，激发和发射波长不够稳定，容易随周围环境（如PH、温度等）而变化。为了克服这些缺点，人们正在发展用无机荧光纳米半导体粒子（量子点）来作为新一代荧光探针。与有机荧光染料相比，量子点具有很多优势：首先，量子点具有宽带吸收峰和很窄的发射峰，通过控制粒径可以得到从紫光到近红外的各种发光；其次，具有很高的荧光量子产率，发光稳定，不易被光漂白；并且，量子点容易实现修饰，可以在表面修饰各种有机分子和生物分子，进行生物检测和成像，一个量子点还可以修饰很多靶向分子。目前，发射近红外光的CdTe， CdS，HgS和CdSe 量子点已经作为近红外荧光探针应用在近红外生物细胞和组织成像研究上。然而，目前采用的这些量子点在生物成像中仍然存在一些问题。最主要的问题就是量子点的毒性，如量子点中含有的Cd, P和Hg等均对生物体有很大伤害。此外，量子点需要高能量的紫外或近紫外光激发，在采集荧光探针信号的同时，生物组织在高能量光源的激发下的产生自身荧光也会极大干扰荧光探针的信号，造成信噪比变差，从而不能检测深层生物组织的信号。长时间暴露在高能光源下还会造成生物组织的光损伤、蛋白质破坏和细胞死亡等。因此，开发新一代近红外荧光纳米粒子必须满足以下几个条件： 1.制备方法简便，绿色无污染，原料成本低。 2.发光稳定，不会被光漂白。 3.荧光量子产率高。

高分子纳米生物材料的发展现状及前景

高分子纳米生物材料的发展现状及前景 纳米材料研究都是从20世纪80年代开始的，是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。巨大的需求与技术支撑，使其在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆，筑起21世纪工业革命的基石。而纳米技术作为一项高新技术在高分子材料中有着非常广阔的应用前景，对开发具有特殊性能的高分子材料有着重要的实际意义 纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。 1纳米科技与高分子材料的邂逅 高分子材料学的一个重要方面就是改变单一聚合物的凝聚态,或添加填料来使高分子材料使用性能大幅提升。而纳米微粒的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应能在声、光、电、磁、力学等物理特性方面呈现许多奇异的物理、化学性质。金属、无机非金属和聚合物的纳米粒、纳米丝、纳米薄膜、纳米块体以及由不同组元构成的纳米复合材料,可实现组元材料的优势互补或加强。通过微乳液聚合方法得到的纳米高分子材料具有巨大的比表面积,纳米粒子的特异性能使其在这一领域的发展过程中顺应高分子复合材料对高性能填料的需求,出现了一些普通微米级材料所不具有的新性质和新功能,纳米科技与高分子材料科学的交融互助对高分子材料科学突破传统理念发挥了重要作用。 高分子纳米复合材料的应用及前景 由于高分子纳米复合材料既能发挥纳米粒子自身的小尺寸效应、表面效应和量子效应,以及粒子的协同效应,而且兼有高分子材料本身的优点,使得它们在催化、力学、物理功能(光、电、磁、敏感)等方面呈现出常规材料不具备的特性,故而有广阔的应用前景利用纳米粒子的催化特性,并用高聚物作为载体,既能发挥纳米粒子的高催化性和选择催化性,又能通过高聚物的稳定作用使之具有长效稳定性。 纳米粒子加入聚合物基体后,能够改善材料的力学性能。如纳米A-Al2O3/环氧树脂体系,粒径27nm,用量1%~5%(质量分数)时,玻璃化转变温度提高,模量达极大值,用量超过10%(质量分数)后,模量下降[79]。又如插层原位聚合制备的聚合物基有机)无机纳米级复合材料(聚酰胺/粘土纳米复合材料等)具有高强度、高模量、高热变形温度等优点,目前已有产品出现,用作自行车、汽车零部件等[55]。尤其引人注目的是高分子纳米复合材料在功能材料领域方面的应用,包括磁性、电学性质、光学性质、光电性质及敏感性质等方面。 磁性纳米粒子由于尺寸小,具有单磁畴结构,矫顽力很高,用它制作磁记录材料可以提高记录密度,提高信噪比;一般要求与聚合物复合的纳米粒子,采用单磁畴针状微粒,且不能小于超顺磁性临界尺寸(10nm)。 利用纳米粒子的电学性质,可以制成导电涂料、导电胶等,例如用纳米银代替微米银制成导电胶,可以节省银的用量;还可以用纳米微粒制成绝缘糊、介电糊等。另外可用于静电屏蔽材料,日本松下公司应用纳米微粒Fe2O3、TiO2、Cr2O3、ZnO等具有半导体特性的氧化物粒子制成具有良好静电屏蔽的涂料,而且可以调节其颜色;在化纤制品中加入金属纳米粒子可以解决其静电问题,提高安全性。 利用复合体系的光学性能,可以制成如下材料:(1)优异的光吸收材料。例如在塑料制品表面上涂上一层含有吸收紫外线的纳米粒子的透明涂层,可以防止塑料

几种碳纳米材料的制备及其应用研究

几种碳纳米材料的制备及其应用研究 碳基纳米材料是指分散相至少有一维小于100 nm的碳材料。分散相可以由碳原子组成,也可以由其它原子(非碳原子)组成。 到目前为止,发现的碳基纳米材料有富勒烯、碳纳米管、石墨烯、荧光碳点及其复合材料。碳基纳米材料在硬度、耐热性、光学特性、耐辐射特性、电绝缘性、导电性、耐化学药品特性、表面与界面特性等方面都比其它材料优异,可以说碳基纳米材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性,如最硬—最软,全吸光—全透光,绝缘体—半导体—良导体,绝热—良导热等,因此具有广泛的用途。 发展制备这些材料的新方法、新技术,研究这些材料不同的纳米结构对性质的影响,不仅有重要的理论价值,而且对能源和生命分析领域的快速发展也具有重要的实际意义。在本论文工作中,以碳基纳米材料为主体,以微波水热、溶剂热等液相合成策略为手段,从探索纳米材料的结构、表面性质与其性能的关系出发,构建功能化碳基纳米材料,以满足在能源和生命分析应用中的要求。 本论文研究工作主要包括以下几方面的内容:1.微波辅助原位合成石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩复合物及其在超级电容器中的应用本工作中我们报道了一个新颖的微波辅助原位合成石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩复合物的新方法。首先,石墨烯氧化物(GO)和3,4-乙烯二氧噻吩单体(EDOT)通过两者间的吸附作用形成GO/EDOT复合物。 然后,在微波加热条件下,GO表面吸附的EDOT单体被GO氧化聚合为聚3,4-乙烯二氧噻吩,同时GO转化为石墨烯,进而形成石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩(G/PEDOT)复合物。产物中不含过量的EDOT或GO,从而保证了复合物的纯度。 本研究还对该复合物的结构进行了表征,利用循环伏安和恒电流充放电技术

原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用

收稿日期：2009-08-04原位包覆金属纳米粒子的规模化制备及应用 郑碧娟1，何俊武1,2，胡军辉1,2 （1.深圳华中科技大学研究院，广东深圳518057） （2.深圳市尊业纳米材料有限公司，广东深圳518118） 摘要：介绍激光感应复合加热制备金属纳米粒子的方法，以及基于该技术原位制备碳包覆金属纳米粒子和有机物包覆金属纳米粒子，概括了原位包覆金属纳米粒子的应用。根据实际应用条件选择合适的包覆方法和包覆材料，可以极大地提高金属纳米粒子的产品性能和适用性，获得更高的应用价值。 关键词：金属纳米粒子；激光-感应复合加热；碳包覆；有机物包覆 Large-scale Preparation and Application of In-situ Coating Metal Nanoparticles ZHENG Bi-juan1，HE Jun-wu1,2,HU Jun-hui1,2 (1Huazhong University of Science and Technology Research Institute in Shenzhen, Shenzhen518057,China） 2Shenzhen Junye Nano Material Co.,Ltd.,Shenzhen518118,China) Abstract:The practical application of metal nanoparticles has been seriously limited by their sensitivity to environment, such as quick oxidation reaction and losing activity in air.In-situ coating metallic nanoparticles was investigated in order to enhance the stability and retain the activity,expand the area of application.In this paper,the laser-induction complex heating method for preparation of metallic nanoparticles was introduced,and the in-situ carbon coating and organic compound coating metallic nanoparticles on the basis of the laser-induction complex heating technology were presented, at last the application directions of metallic nanoparticles complex were generalized.According to the actual application conditions,the proper coating method and materials were selected to greatly improve the performance and applicability of coating metal nanoparticles with higher application value. Keywords:Metal nanoparticles;laser-induction complex heating method;carbon-coating;organic compound coating 中图分类号：TF123文献标识码：A文章编号：1812-1918（2010）03-0010-04 0引言 金属纳米粒子比表面积大、表面能高、表面活性高及独特的量子尺寸效应和表面效应，使其具有化学反应活性高、烧结温度低、微波吸收等特性，因此，金属纳米粉体材料成为化工催化剂、烧结添加剂、导电浆料、润滑油添加剂、吸波材料等功能材料的理想选材，在信息通讯、生物医药、微电子、有机化工、航空航天等领域显示了极其重要的应用价值。 金属纳米粒子所具有的小尺寸和表面效应使 10

高分子纳米材料及其应用

高分子纳米材料（论文）题目：高分子纳米材料及其应用 化工学院学院高分子材料与工程专业 学号0502110202 学生姓名 指导教师 二〇〇一四年十一月

高分子纳米材料及其应用 摘要：高分子纳米材料是一门新兴并且发展迅速的一门科学。其具有很多独特 的性质，应用前景非常广阔。本文主要介绍了高分子材料的性质，同时介绍了高分子纳米复合材料常见的制备方法及其在各个领域的应用。 关键词：性质；纳米复合材料；制备方法；应用 Abstract: Polymer nano-materials is an emerging and rapidly developing research direction. It has many unique properties and broad application. This paper describes the properties of polymer materials, and also introduced preparation method of the polymer nano-composite materials .The paper also introduces its application in various fields. Key words:Properties; Nano-composite materials; Preparation method; Application 1 引言 纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的材料科学。由于纳米材料体系具有许多独 特的性质，应用前景广阔，而且涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学 反应动力学和表面、界面科学等多种学科，在实际应用和理论上都具有极大的研究价值，所 以成为近些年来材料科学领域研究的热点之一，被誉为“21世纪最有前途的材料”。[1, 2] 纳米作为一个材料的衡量尺度，其大小为1 nm (纳米) =10~9 m (米)，即十亿分之一米， 大约是10个原子的尺度。最初定义的纳米材料仅仅是指1~100 nm 尺度范围的纳米颗粒及 由他们构成的纳米固体和薄膜。目前，在广义上定义的纳米材料是指三维空间尺度里至少有 一维是纳米尺寸或者由它们作为结构基本单元的材料；根据定义按照空间维度可以将纳米材 料分为三类：(1) 维度为零的纳米材料，是指纳米颗粒、原子团簇等三维空间尺度均在纳米 尺寸的材料；(2) 维度为一的纳米材料，是指纳米线、纳米管等三维空间尺度中有两维是纳 米尺度的材料；(3) 维度为二的纳米材料，是指纳米膜、超晶格等三维空间尺度中仅有一维 是纳米级的材料；[3] 2 纳米材料的性质[4, 5] 物质的尺寸一旦与原子尺寸在同一量级时，其表面电子结构和晶体结构就会发生变化， 导致纳米材料会具备一些表面效应、小尺寸效应等优异特性。 (1)量子尺寸效应。量子尺寸效应又称量子限域效应，当粒子尺寸下降到一定程度时，金属 费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级，以及能隙变宽现象均为量子尺寸 效应。材料或物质的物理性质在很多方面都是由材料的电子结构决定的，当材料尺寸小

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

万方数据

１１４ 晴Ｉ萄彳商ｈ人。学学报（自然科学版） ２００８钲 颗粒形貌；美国Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ公司Ｔｒｉｓｔａｒ３０００型自动物理吸附仪测定ＢＥＴ比表面积；美国ＪＪＡ公司Ａｔｏｍ— Ｓｃａｎ １６型电感耦合等离子发射光谱仪（ＩＣＰ）测定元 素含量；美国Ｐｅｒｋｉｎ．ＥｌｍｅｒＰｈｙｓｉｃｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ公司 ＰＨｌ５３００Ｘ光电子能谱仪（ＸＰＳ）分析其表面化学组成及其结合能（Ｍｇ靶，真空度低于１０。７Ｐａ）；日本Ｍｉ．ｎｏｌｔａ公司ＣＭ．２５００Ｄ三色仪测量其Ｌ（光泽度）、Ｗｒ（白度）值。样品在油中分散性的测定：采用醇酸树脂为分散剂，在涂料快速分散机中振荡，用刮板细度计进行测量；水中分散性的测定：高速分散ＴｉＯ：水浆液，放置８ｈ，取上层８０．０％的浆液测定其含量。 ２结果与讨论 ２．１包膜后ＴｉＯ，的形貌 图１为ＳｉＯ：凝胶包膜ＴｉＯ：颗粒的透射电镜照片（ＴＥＭ（左）及ＨＲＴＥＭ（右）），从图中可以看出，ＳｉＯ：凝胶在ＴｉＯ：颗粒表面实现了较好的包膜，形成了一层均匀连续的纳米薄膜，厚度大约为３．５～４．０ｎｍ。没有未包膜上的絮状物，而且ＴｉＯ：是单颗粒分散，没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象，包覆效果非常好。 图１ＳｉＯ：凝胶包膜的ＴｉＯ：颗粒的透射电镜照片 ２．２ ＴｉＯ：颗粒的表面元素分析 ＩＣＰ分析表明（表１）：未包膜的ＴｉＯ：含有质量 分数为０．２５％的Ｓｉ０２。Ｓｉ０２凝胶包膜的ＴｉＯ：样品中ＳｉＯ：质量分数为３．０１％，实现了９２％的沉积。 表１样品的ＩＣＰ分析结果 样品 Ｓｉ０２质量分数／％ Ｔｉ０２ Ｓｉ０２凝胶包膜的Ｔｉ０２Ｏ．２５ ３．０１ 包膜后的样品颗粒中心除氧、钛元素外，还含有很少量的硅元素，这是由于ＴｉＯ：颗粒含有０．２５％的ＳｉＯ：杂质；而在样品的表面明显有比较强的硅元素的峰出现，结合表２中ＸＰＳ分析样品的表面原子含量，ＴｉＯ：颗粒表面Ｔｉ原子的含量已经非常低，可以看出在颗粒表面ｓｉ原子的含量已经远远大于了Ｔｉ原子，Ｔｉ原子的含量已经非常低，是ｓｉ原子３６．２％，近一步证实了ＴｉＯ：颗粒表面ＳｉＯ：凝胶纳米膜的存在。 ０ １ ２ ３ ４ ５ 能量／ｋｅＶ 图２ ＳｉＯ：凝胶包膜Ｔｉ０２样品的ＥＤＳ分析谱图表２ ＸＰＳ分析的样品表面原子比例 ％ ＸＰＳ是对表面组成敏感的分析技术，可以分析表面１０ｎｍ之内的元素含量，而且根据元素结合能的位移，可以判断其所处的化学环境。样品的ＸＰＳ能谱图如图３、４所示，表３给出了样品的Ｏｌｓ和Ｔｉ２ｐ的结合能。 ５４０５３８５３６５３４５３２５３０．５２８５２６ 电子伏／ｅＶ 图３ ＴｉＯ：及ＳｉＯ：凝胶包膜的Ｔｉ０２样品的ＯｌｓＸＰＳ能谱 ４７０ ４６６４６２４５８ ４５４ 电子伏／ｅＶ 图２为样品的ＥＤＳ分析谱图，从图中可以看出 图４ ＴｉＯ：及ＳｉＯ：凝胶包膜的ＴｉＯ：样品的Ｔｉ ２ｐ ＸＰＳ能谱 　 万方数据