熱敏型磁性納米微球的制備、表征及應(yīng)用研究.pdf

1、熱敏型磁性納米微球(thermosensitive magnetic nanoparticles)是將磁性納米粒子與熱敏型高分子有機(jī)結(jié)合而形成的一種新型復(fù)合功能材料，除了具備磁性納米粒子所具有的超順磁性外，熱敏型磁性納米微球還能對外界溫度的改變產(chǎn)生響應(yīng)，已經(jīng)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域得到了一定的研究和應(yīng)用，具有巨大的潛在價(jià)值。本文通過直接對Fe3O4納米粒子進(jìn)行改性，再采用種子沉淀聚合法制備了熱敏型磁性納米微球，并研究了其對牛血清白蛋白和C

2、r3+的吸附性能，主要結(jié)果如下：
　　 1.通過化學(xué)共沉淀法合成Fe3O4納米粒子并用甲基丙烯酸3-（三甲氧基硅基）丙酯進(jìn)行了表面改性，分別以N-異丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸為功能單體，N,N-甲叉雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過硫酸鉀為引發(fā)劑采用種子沉淀聚合法制備了熱敏型磁性納米微球。TEM表明Fe3O4納米粒子、硅烷化的Fe3O4納米粒子、熱敏型磁性納米微球的平均粒徑分別為8nm，22nm，105nm:FTIR分析證明硅烷偶聯(lián)劑對Fe3

3、O4的成功改性和功能單體對改性后Fe3O4的成功包覆；TGA分析表明包覆層含量為42％左右；VSM測試表明改性后的Fe3O4飽和磁化強(qiáng)度44.6emu/g，包覆后的熱敏型磁性納米微球飽和磁化強(qiáng)度27.4emu/g，均具有較強(qiáng)的磁響應(yīng)性；DLS檢測表明熱敏型微球在純水中的較低臨界溶解溫度(LCST)大約48℃左右，具有較明顯的溫度敏感性。
　　 2.以熱敏型磁性納米微球?yàn)檩d體，研究了其對BSA的吸附性能?？疾炝藴囟?、吸附時(shí)間、pH

4、值、BSA初始濃度、離子強(qiáng)度對吸附性能的影響，同時(shí)考察了溫度對解吸附的影響。結(jié)果表明：吸附量受溫度影響較大，溫度在LCST以上有較大的吸附量：吸附時(shí)間對吸附量有一定的影響，60min時(shí)基本達(dá)到飽和；pH值對吸附量的影響較大，在接近BSA等電點(diǎn)(pH4.7)時(shí)達(dá)到最大，pH低于3.5或高于5.5均不利于吸附；離子強(qiáng)度的增高也不利于吸附；隨著BSA濃度增高，吸附量升高，但吸附率卻逐漸降低，Langmuir等溫吸附方程能較好擬合吸附曲線，擬合

5、度為0.9957；在45℃吸附，解吸附時(shí)溫度降到25℃可使解吸率達(dá)到73％。
　　 3.以熱敏型磁性納米微球?yàn)檩d體，研究了其對溶液中Cr3+的吸附性能?？疾炝瞬煌瑴囟葪l件下吸附時(shí)間、pH值、金屬離子濃度、共存離子對微球吸附Cr3+的影響，同時(shí)考察了不同溫度下無洗脫劑和有洗脫劑存在下的洗脫率。結(jié)果表明：溫度低于LCST時(shí)，pH為5.0時(shí)吸附效果較好，吸附時(shí)間30min基本達(dá)到飽和吸附量。共存的重金屬陽離子對微球吸附Cr3+影響較大