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交变磁场作用下fe3o4纳米颗粒在主动/被动扩散介质中的感应热效应及类酶活性研究

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交变磁场作用下Fe3O4纳米颗粒在主动/被动扩散介质中的感应热效应...

作者：陈益民西北大学

学位级别：硕士

磁性纳米颗粒以其独特的磁学性质和良好的生物安全性,被应用于磁感应热疗中,而其固有的类酶性质又可当作纳米酶使用。本文设计并完成交变磁场发生器的搭建,以feo纳米颗粒为材料,研究交变磁场对feo纳米颗粒在磁感应热及类酶性质上的影响... 详细信息

磁性纳米颗粒以其独特的磁学性质和良好的生物安全性,被应用于磁感应热疗中,而其固有的类酶性质又可当作纳米酶使用。本文设计并完成交变磁场发生器的搭建,以feo纳米颗粒为材料,研究交变磁场对feo纳米颗粒在磁感应热及类酶性质上的影响。主要研究内容与结果如下:(1)单分散尺寸可控的feo纳米颗粒的制备与表征。使用高温热分解法制备出油相feo纳米颗粒,并通过配体交换的方法进行表面改性转移至水相。材料表征结果表明:调节前驱体用量制备得到的feo纳米颗粒尺寸分别为6 nm、11 nm和16nm;形貌均匀、分散良好且具有超顺磁性。(2)交变磁场发生器的搭建。搭建了一套交变磁场发生器,通过调节电流实现磁场强度在0-500Gs可调、频率通过更换不同线圈实现200-500 KHz可调。(3)交变磁场对feo纳米颗粒磁感应热的研究。研究了交变磁场下6 nm、11 nm和16 nm三个尺寸的SAR(Specific Absorption Power Rate)值,并研究加入不同体积分数的大肠杆菌的feo纳米颗粒的SAR值,对比加入活性/非活性细菌发现具有活性细菌能够提高颗粒的SAR值,最高能提升42.9%。(4)交变磁场下feo类酶性质的研究。改进了交变磁场设备以适用于酶活性的实时检测;研究了交变磁场下feo纳米颗粒催化双底物过氧化氢和邻苯二胺的性能,分析了场强为0 Gs、115 Gs和223 Gs的交变磁场下催化常数K的变化,发现交变磁场的存在能提高催化效率,在115 Gs下能提升21%,但是没有发现场强与催化效率之间存在线性关系。

关键词： fe3o4纳米颗粒交变磁场纳米酶磁感应热

Cu2+与fe3o4纳米颗粒在包气带中的共迁移转化规律

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Cu2+与Fe3O4纳米颗粒在包气带中的共迁移转化规律

作者：李天宇东北师范大学

学位级别：硕士

包气带是地表以下潜水面以上的不饱和区域,是地表水与地下水交换重要的连通路径,地表所有的污染物对地下水的污染都要经过包气带,因此包气带对于地下水水质影响很关键。现今环境下由于工业“三废”中含铜废水的随意排放,包气带中铜污染... 详细信息

包气带是地表以下潜水面以上的不饱和区域,是地表水与地下水交换重要的连通路径,地表所有的污染物对地下水的污染都要经过包气带,因此包气带对于地下水水质影响很关键。现今环境下由于工业“三废”中含铜废水的随意排放,包气带中铜污染问题十分严重。包气带的铜含量超标,对植物的生长发育影响极为严重,甚至会造成生态失调。除此之外,由于铜易富集的特点,铜会通过食物链层层积累,对植物乃至人类造成严重毒害。传统的处理铜污染方法:如常见的换土法、土壤植物修复法,由于其经济造价高、修复土壤的特定性,而没有办法广泛应用。纳米材料由于其巨大的比表面积和强吸附性,近年来广泛应用于污染修复领域。研究发现四氧化三铁纳米颗粒(feo magnetic nanoparticles,MNPs)对于铜离子有较强的吸附能力,而且MNPs与铜离子结合形成的聚合物更易被土壤吸附,减小了铜离子在土壤中的迁移距离,降低铜污染的危害。近年来对于纳米材料与铜离子在包气带共迁移规律的研究鲜有报道,因此,以纳米材料与铜离子在饱水带共迁移作为对照,采用土柱实验,模拟饱水带与包气带,分别探究在有无MNPs情况下,铜离子在包气带中的运移规律,并设置不同的影响因素(流速、pH、离子强度、腐殖酸),分析环境变化对于铜迁移的影响情况。实验结果表明:(1)粗、中、细砂三种包气带/饱水带多孔介质对于Cu的吸附能力为:粗砂中砂>细砂,孔隙度大的多孔介质与Cu的接触时间降低,吸附能力随之减弱。与饱水带相比,Cu在包气带迁移距离更长。由于Cu在包气带的分子扩散能力较差,多孔介质对于Cu的吸附能力随之降低。(2)在包气带中,随着多孔介质粒径的减小,多孔介质对于与MNPs共迁移Cu的吸附能力增强,迁移距离降低。因为Cu与MNPs在多孔介质共迁移时,Cu与MNPs表面可发生螯合反应,生成的螯合物质更容易与多孔介质形成物理吸附,从而减小了Cu的迁移距离。而在饱水带,粗、中、细砂三种多孔介质对于与MNPs共迁移Cu的吸附能力为:粗砂3)通过斯皮尔曼对环境影响进行相关性分析,包气带中Cu、Cu/MNPs的迁移受环境影响较大,包气带中渗流速度改变对于Cu的迁移影响最大。因为渗流速度减慢,会增加多孔介质与Cu的吸附时间,提高多孔介质对于Cu的吸附效率。在包气带随着注入液中pH的减小、离子强度增加,Cu与阳离子发生竞争吸附,从而降低多孔介质对Cu的吸附,增加Cu的运移。腐殖酸与Cu发生螯合反应,生成的螯合物更易被多孔介质吸附,因此当注入液中腐殖酸浓度增加时,多孔介质对于Cu的吸附能力增加,Cu在多孔介质中的迁移距离减小。研究成果将为定量评价工程纳米颗粒与重金属离子在包气带的行为归趋提供研究方法及数据支撑,并为包气带重金属污染的纳米修复技术,及工程纳米材料的环境安全转化提供科学依据。研究结果对MNPs与Cu共迁移进行较为详细的研究,为地下水污染防治提供一种新的思路。

关键词： fe3o4纳米颗粒铜离子包气带迁移

包裹Sio2薄层的fe3o4纳米颗粒体系中增强的隧穿磁电阻效应

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北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本) 2006年第3期 26-30页

作者：宋朋云王峻峰严慧娟北京大学物理学院清华大学化学系河南科技大学数理学院

fe3o4是一种半金属材料,在金属磁性氧化物当中有着较高的居里温度(858K),因此在自旋电子应用当中有广阔的前景。通过在直径大约200nm的单分散fe3o4微球外包裹一层绝缘的Sio2壳层而人工引入晶界,再冷压烧结成块状制成样品。与包膜前相比... 详细信息

fe3o4是一种半金属材料,在金属磁性氧化物当中有着较高的居里温度(858K),因此在自旋电子应用当中有广阔的前景。通过在直径大约200nm的单分散fe3o4微球外包裹一层绝缘的Sio2壳层而人工引入晶界,再冷压烧结成块状制成样品。与包膜前相比,样品的磁电阻效应大为增强,而且两者磁电阻的行为明显不同,后者在高场下出现一个线性关系,这是由Sio2晶界引起的,相关的探索给出了一条新的提高磁电阻效应的途径。

关键词： fe3o4纳米颗粒半金属非本征磁电阻效应自旋极化隧穿

聚[N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯]修饰的水分散温敏性fe3o4纳米颗粒

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聚[N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯]修饰的水分...

工艺条件对fe3o4纳米颗粒磁性及均匀性的影响

2009年全国高分子学术论文报告会

作者：杜滨阳梅爱雄陶彭均赵斌曹峥聂晶晶徐君庭范志强教育部高分子合成与功能构造重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系浙江大学化学系

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为温敏性主单体,同时引入甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯(TMSPMA)为反应性共单体,通过自由基聚合得到具有温敏性的聚[N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯]共聚物。共聚物侧链硅氧甲基(Si-o-CH)易... 详细信息

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为温敏性主单体,同时引入甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯(TMSPMA)为反应性共单体,通过自由基聚合得到具有温敏性的聚[N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸(3-三甲氧基硅)丙酯]共聚物。共聚物侧链硅氧甲基(Si-o-CH)易与金属氧化物产

关键词：温敏性 fe3o4纳米颗粒

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工艺条件对Fe3O4纳米颗粒磁性及均匀性的影响

不同粒径fe3o4纳米颗粒诱导人肝癌细胞毒性的作用机制研究

第四届全国纳米材料会议

作者：黄向阳徐雪青沈辉中国科学院广州能源研究所中国科学院广州能源研究所中山大学理工学院纳米中心

笔者利用正交实验探索了化学共沉淀法制备fe3o4纳米颗粒的影响因素:[fe3+]、[fe2+]:[fe3+]、氨水用量倍数、乙醇浓度、晶化时间、晶化温度等参数对fe3o4纳米颗粒饱和磁化强度和均匀性等性能的影响。通过对极差分析找出了在试验条件范围... 详细信息

笔者利用正交实验探索了化学共沉淀法制备fe3o4纳米颗粒的影响因素:[fe3+]、[fe2+]:[fe3+]、氨水用量倍数、乙醇浓度、晶化时间、晶化温度等参数对fe3o4纳米颗粒饱和磁化强度和均匀性等性能的影响。通过对极差分析找出了在试验条件范围内fe3o4粉末的饱和磁化强度达到最大值的工艺条件,即 D3A3F4B3E5C4:[fe3+]=0．1 mol/L;合成温度60℃;NH4oH用量倍数=2;晶化时间30 min;[fe2+]:[fe3+]=0．7;乙醇质量分数16％。此论文的工作是为本实验室将要使用的磁性液体自动化制备系统的运用做前期准备,同时也是为本实验室相关项目的磁性液体的制备提供参考。

关键词：工艺条件 fe3o4纳米颗粒磁性

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不同粒径Fe3O4纳米颗粒诱导人肝癌细胞毒性的作用机制研究

二巯基丁二酸修饰的fe3o4纳米颗粒对人血管内皮细胞的作用研究

中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛

作者：谢月霞蔡晨蕾刘培峰上海交通大学医学院附属仁济医院中心实验室

【目的】四氧化三铁磁性纳米颗粒(feo NPs)已在疾病诊断、药物递送,以及肿瘤热疗等方面展现出了广泛的应用前景,然而,对其潜在毒性方面的机制研究远不及其应用的发展,故而影响了feo NPs在临床上的深入应用。因此,我们采用不同粒径的feo ... 详细信息

【目的】四氧化三铁磁性纳米颗粒(feo NPs)已在疾病诊断、药物递送,以及肿瘤热疗等方面展现出了广泛的应用前景,然而,对其潜在毒性方面的机制研究远不及其应用的发展,故而影响了feo NPs在临床上的深入应用。因此,我们采用不同粒径的feo NPs(6 nm、9 nm和14 nm)分别处理两种不同的肝癌细胞系,以研究其潜在的细胞毒性及其相关的作用机制。【材料和方法】以粒度仪和扫描电镜分别测定不同粒径feo NPs的粒径及其表面形态,同时用透射电镜分析不同粒径feo NPs在两种肝癌细胞内的分布和聚集状态。以CCK-8和乳酸脱氢酶活性(LDH)实验分别检测feo NPs对细胞活力以及细胞膜损伤的影响程度。以流式细胞仪分别检测feo NP处理后细胞内活性氧以及细胞凋亡水平的差异。最后,以Western Blot方法确定feo NPs诱导细胞凋亡的主要信号通路。【结果】feo NPs诱导细胞毒性不仅呈现剂量依赖性,同时具备粒径依赖性。在相同剂量条件下,其细胞毒性呈现出9nm>14 nm>6 nm。9 nm feo NPs通过上调线粒体依赖的胞内活性氧(RoS)水平以及凋亡相关蛋白的表达,进而破坏线粒体功能并诱导细胞凋亡;而14 nm feo NPs主要促进RoS的产生引起细胞膜破损。当feo NPs处理细胞的同时给予RoS清除剂超氧化物歧化酶(SoD)和过氧化氢酶(catalase)时,能完全抑制9 nm feo NPs诱导的细胞凋亡,并显著缓解14 nm feo NPs引起的细胞膜损伤。【结论】feo NPs通过促进氧化应激水平导致细胞内线粒体功能缺损或者细胞膜破损主要依赖于feo NPs的粒径。希望通过我们的研究为探明超小feo NPs的毒性作用机制提供新的见解,以加强其在临床应用中的安全使用范畴。

关键词：肝癌细胞 fe3o4纳米颗粒细胞毒性机制氧化应激

来源： cnki会议评论

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北京生物医学工程 2019年第3期38卷 221-226页

作者：杜丽帆张宇杨爱云温涛刘健孟洁许海燕中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院北京100005 东南大学生物科学与医学工程学院江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096

目的研究二巯基丁二酸修饰的fe3o4纳米颗粒(dimercaptosuccinic acid-magnetite nanoparticles,DMSA-fe3o4)对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)功能的影响。方法利用动态光散射法表征DMSA-fe3o4的粒径及表面电荷;采用普鲁士蓝染色、邻二氮菲铁定量和透射电镜观察方法研究HUVECs对DMSA-fe3o4的摄取规律;利用细胞计数试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)检测DMSA-fe3o4对内皮细胞活性的影响;通过酶联免疫吸附试剂盒测定DMSA-fe3o4对内皮细胞血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)分泌量的影响。结果HUVECs能够大量吞噬DMSA-fe3o4,其吞噬量具有孵育时间和剂量依赖性;短时间内所测剂量范围DMSA-fe3o4对细胞活性无显著影响,但长时间高剂量条件使细胞活性明显降低。此外,在高剂量DMSA-fe3o4暴露下(200μg/mL),内皮细胞分泌VEGF的量约为对照组的3倍。结论DMSA-fe3o4易于被HUVECs吞噬;高浓度DMSA-fe3o4与HUVECs长时间培养使细胞活性降低,并刺激内皮细胞分泌VEGF。

关键词： fe3o4纳米颗粒内皮细胞吞噬血管内皮生长因子

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开放实验设计:水热法制备fe3o4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子

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牡丹江师范学院学报（自然科学版） 2020年第4期46卷 77-80页

作者：李珊珊胡志豪周阳张永兴淮北师范大学物理与电子信息学院污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室安徽淮北235000

设计“水热法制备fe3o4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子”开放实验,目的是使学生掌握和了解水热法fe3o4纳米颗粒的基本原理和实验操作,学会材料对重金属离子Pb^2+的电化学检测响应信号数据的获取和分析,培养学生的动手能力和分析问题... 详细信息

设计“水热法制备fe3o4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子”开放实验,目的是使学生掌握和了解水热法fe3o4纳米颗粒的基本原理和实验操作,学会材料对重金属离子Pb^2+的电化学检测响应信号数据的获取和分析,培养学生的动手能力和分析问题能力.

关键词：水热法 fe3o4纳米颗粒电化学检测重金属离子开放实验设计

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fe_3o_4纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷复合材料磁电容效应的研究

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物理学报 2014年第5期63卷 373-378页

作者：李圣昆唐军毛宏庆王明焕陈国彬翟超张晓明石云波刘俊中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室太原030051

提出了一种以fe3o4纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的复合材料为介质的平行板磁电容结构,并对其产生的磁电容效应的特点以及影响磁电容效应的因素进行了研究.对不同粒径的fe3o4纳米颗粒按不同比例与PDMS混合形成的复合材料进行了测... 详细信息

提出了一种以fe3o4纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的复合材料为介质的平行板磁电容结构,并对其产生的磁电容效应的特点以及影响磁电容效应的因素进行了研究.对不同粒径的fe3o4纳米颗粒按不同比例与PDMS混合形成的复合材料进行了测试.研究表明,与无磁场情况相比,在外磁场作用下,fe3o4纳米颗粒/PDMS复合材料的电容值和介电损耗均发生了改变,产生了磁电容效应.由该复合材料磁电容效应所产生的电容变化量随着纳米颗粒混合浓度的增大而增大,并且当纳米颗粒粒径尺寸大于常温超顺磁临界尺寸时,材料的电容变化量随着颗粒尺寸的减小而增大.

关键词： fe3o4纳米颗粒 PDMS复合材料磁电容超顺磁

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