亲/疏水不对称空心聚合物微球制备及纳米粒子装载研究
作为一种微反应器，壁上含微孔的空心微球可用于装载磁性粒子或Ag、Au等金属纳米粒子，得到既具有高比表面积、较低密度、“包裹”效应等特点又具有纳米粒子磁效应、体积效应、量子尺寸效应、表面效应等效应的功能复合粒子。该复合粒子在生物医药、仿生材料、催化剂、光电材料等领域具有广泛应用。
本论文的研究内容包括：内外表面组成、性质不对称空心聚合物微球的制备；空心球装载Fe3O4磁性粒子；空心球装载纳米Au粒子；空心球包覆Ag粒子四部分。
不对称空心聚合物微球的制备是实现选择性装载的前提，其制备过程如下：将[(马来酸酐-醋酸乙烯酯)共聚物]核/[(马来酸酐-二乙烯基苯)共聚物]壳微球壳层烷基溴化，再用[(马来酸酐-醋酸乙烯酯)共聚物]核的良溶剂将核溶蚀，内表面酐基水解，从而制得内表面含亲水羧基、外表面含烷基溴、具有微孔的亲/疏水不对称功能空心聚合物微球。
空心球装载Fe3O4磁性粒子的关键是如何控制磁性粒子仅在空心球内部生成。制备的空心聚合物微球内外表面具有亲/疏水不对称性，内表面亲水基团与铁离子间相互作用使铁离子在内表面成核、增长，而外表面疏水基团不易吸附铁离子，保证了磁性粒子在空心聚合物微球内部装载。考察了反应配比、温度和时间等参数对装载效果的影响。当Fe2+和Fe3+的摩尔比为2/3，反应温度为80℃，反应1.5 h时，空心聚合物微球装载磁性粒子的效果和装载后微球的磁性能最佳，饱和磁化强度可达12.34 emu/g。
空心球装载纳米Au粒子的方法与磁性粒子的装载方法类似。超声作用下反应物HAuCl4进入空心球内部，洗去表面反应物，加入还原剂反应，在空心聚合微球内部装载单颗金纳米粒子，通过增加HAuCl4用量及二次装载来增大纳米粒子的粒径，实现了纳米粒子粒径一定程度上可控。
空心球外部包覆纳米Ag粒子主要通过氨基改性改善空心球的亲水性，更易吸附Ag+等反应物，在空心球外表面进行还原反应得到纳米银粒子。
空心聚合物微球;表面改性;纳米粒子;磁性粒子
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
刘莲英
2010
中文
TB383
64
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）