二氧化硅介孔材料的合成及其在药物缓释、贵金属纳米催化剂负载方面的应用研究

论文摘要

介孔材料由于其特殊的孔结构和大的比表面积,使其具有极大的吸附容量和很高的活性,在选择性吸附和分离、纳米组装、传感器、药物缓释等方面具有广泛的应用。在有序介孔材料骨架中掺杂具有氧化还原能力的过渡元素、稀土元素或者负载氧化还原剂可以制备新型材料,这种新型材料具有更高的催化活性和选择性,也是目前开发介孔材料分子筛催化剂最活跃的领域。本文在水热法合成介孔材料的基础上,探讨了二氧化硅介孔材料的合成及其在药物缓释、贵金属纳米催化剂负载方面的应用,分为以下几个部分：1.以两亲嵌段共聚物P123与阴离子表面活性剂H2D复配作为模板,TEOS为硅源在酸性条件下合成了具有二维六角结构的介孔Si02。通过XRD, TEM, N2吸附,热重和FT-IR等实验手段对产物进行表征。并以磺胺脒、曲克芦丁为模型药物,将药物分子组装到介孔Si02的孔道中,制备得到以介孔材料为载体的药物释放体系。研究发现介孔材料中药物的包埋量及药物的体外释放都与药物分子的大小有关2.以SBA-15型介孔材料为载体,首先在介孔孔道中修饰功能分子邻巯基苯胺,进而加入贵金属离子,利用邻巯基苯胺与贵金属离子之间的氧化还原活性在介孔材料孔道中生成贵金属纳米粒了,得到负载贵金属纳米粒子的介孔材料。利用FT-IR、XRD、TEM等手段对复合材料的结构进行表征。研究发现溶液中Pt4+浓度、pH值等因素对Pt纳米粒子负载特性具有影响。通过该途径同样可以合成得到Pd/SBA-15、Au/SBA-15、Ag/SBA-15,表明该方法在介孔材料负载贵金属纳米粒子的合成方面具有一定的普适性。3.在酸性条件下,以两亲嵌段共聚物P123作为模板剂,TEOS为硅源,以苯胺为媒介,通过一步法合成负载金属Ag的介孔材料。并利用XRD, FT-IR, TEM等实验手段对负载型贵金属粒子进行表征。此外,通过UV-vis手段研究了Ag/mSiO2介孔材料在对硝基苯酚还原反应中所起到的催化作用以及通过电化学手段研究了经Ag/mSiO2介孔材料修饰玻碳电极表面在检测双氧水分解反应产生的电流作为传感器方面的应用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 介孔材料的发展概况
• 1.2 介孔材料的分类和特点
• 1.2.1 介孔材料的分类
• 1.2.2 介孔材料的特点
• 2介孔材料'>1.3 SiO₂介孔材料
• 2介孔材料的性质'>1.3.1 SiO₂介孔材料的性质
• 2介孔材料的合成机理'>1.4 SiO₂介孔材料的合成机理
• 1.4.1 液晶模板机理
• 1.4.2 棒状自组装机理
• 1.4.3 电荷匹配机理
• 1.4.4 协同作用机理
• 1.5 介孔材料的制备方法
• 1.5.1 水热合法
• 1.5.2 溶胶-凝胶合成法
• 1.5.3 微波辐射合成法
• 1.5.4 其他方法
• 1.6 介孔材料的应用前景
• 1.6.1 催化领域
• 1.6.2 环保领域
• 1.6.3 医药领域
• 1.6.4 生物领域
• 1.7 本文的研究内容与意义
• 参考文献
• 2D复合表面活性剂中SBA-15型介孔材料的合成及药物缓释'>第二章 P123/H₂D复合表面活性剂中SBA-15型介孔材料的合成及药物缓释
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 样品制备
• 2.2.3 药物加载
• 2.2.4 药物释放
• 2.2.5 样品表征
• 2.3 结果与讨论
• 2D配比对介孔SiO₂形貌及结构的影响'>2.3.1 P123/H₂D配比对介孔SiO₂形貌及结构的影响
• 2.3.2 酸性条件对介孔材料结构的影响
• 2.3.3 复合表面活性剂总浓度对介孔材料结构的影响
• 2.3.4 载药介孔材料的表征
• 2.3.5 药物在介孔材料中的控制释放
• 参考文献
• 第三章 活性分子修饰SBA-15型介孔材料负载Pt纳米粒子的合成及表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.0 介孔材料修饰
• 3.2.2.1 贵金属负载
• 3.2.2.2 样品表征
• 3.3 结果与讨论
• 2材料的性质'>3.3.1 Pt/mSiO₂材料的性质
• 2复合材料结构的影响'>3.3.2 酸性条件对Pt/mSiO₂复合材料结构的影响
• 4+（aq）浓度对Pt/mSiO₂复合材料结构的影响'>3.3.3 Pt⁴⁺（aq）浓度对Pt/mSiO₂复合材料结构的影响
• 3.3.4 其他负载贵金属介孔材料
• 参考文献
• 2复合纳米材料的合成及其催化应用'>第四章 Ag/mSiO₂复合纳米材料的合成及其催化应用
• 4.0 引言
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂
• 4.1.2 样品制备
• 4.1.3 修饰电极
• 4.1.4 催化反应
• 4.1.5 样品表征
• 4.2 结果与讨论
• +浓度对Ag/mSiO₂复合材料结构的影响'>4.2.1 Ag⁺浓度对Ag/mSiO₂复合材料结构的影响
• 2修饰电极检测双氧水分解电流'>4.2.2 Ag/mSiO₂修饰电极检测双氧水分解电流
• 2催化还原对硝基苯酚'>4.2.3 Ag/mSiO₂催化还原对硝基苯酚
• 参考文献
• 第五章 结论
• 致谢
• 硕士期间发表的论文