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4-乙烯基苯甲酸在fe3o4磁性纳米粒子上的分子自组装—温度和极性的影响研究

4-乙烯基苯甲酸在Fe3O4磁性纳米粒子上的分子自组装—温度和极性...

引用

作者：张泽蔚浙江大学

学位级别：硕士

本文研究了 fe3o4磁性纳米颗粒的制备,并在二次蒸馏水体系中,以4-乙烯基苯甲酸为单体,在较低的聚合温度下(50 ℃)得到羧基功能化磁性纳米颗粒,并研究其制备的最佳条件。然后选择三种不同溶剂,研究聚合单体质量,溶剂极性对自组装过程以... 详细信息

本文研究了 fe3o4磁性纳米颗粒的制备,并在二次蒸馏水体系中,以4-乙烯基苯甲酸为单体,在较低的聚合温度下(50 ℃)得到羧基功能化磁性纳米颗粒,并研究其制备的最佳条件。然后选择三种不同溶剂,研究聚合单体质量,溶剂极性对自组装过程以及聚合反应的影响。采用热失重分析(TGA)和电导滴定的表征手段,研究表面的羧基含量;并辅以透射电镜(TEM)探究其结构。最后将羧基功能化磁性纳米颗粒应用于牛血清白蛋白的吸附。首先,采用共沉淀反应制备fe3o4磁性纳米颗粒,加油酸改性,得到单层油酸包覆的fe3o4磁性纳米颗粒(fe3o4@oa)。之后将4-乙烯基苯甲酸作为两亲性的聚合单体,通过自组装,原位聚合反应,得到表面羧基化的磁性纳米颗粒(fe3o4@oa-cooh)。之后在二次蒸馏水介质中,对实验进行优化。通过TGA表征得到最优的实验条件为:自组装温度,原位聚合反应温度分别为30,50℃;自组装时间,原位聚合时间分别为2 h,3 h。接着在此最佳实验条件下选择水,N,N-二甲基甲酰胺(DMF),甲苯三种不同的溶剂,研究溶剂极性和聚合单体质量对聚合物包覆实验的影响。实验结果得出,当聚合单体质量30mg时,溶剂极性越大,fe3o4@oa-cooh纳米颗粒上包覆的聚合物的量越大;当聚合单体质量>30 mg时,fe3o4@oa-cooh纳米颗粒上包覆聚合物的量与溶剂极性无关,都稳定在6.4%左右。TEM实验得出颗粒为表面单层包覆的核壳结构。之后用水介质下的TGA实验数据,对其进行Langmuir吸附拟合,得到很好的拟合曲线。最后,在牛血清白蛋白(BSA)吸附应用中,得到fe3o4@oa-cooh纳米颗粒在pH=5.0,BSA的起始浓度为1 mg/mL,吸附2 h可以达到130.03 mg/g的最大吸附量。

关键词：自组装极性 fe3o4@oa-cooh 单层包覆的核-壳结构

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