自组装法合成金磁微粒及其表征测定
生物科学 2004级 黄泓轲
指导老师 杨婉身 教授摘要:本文利用化学共沉淀法合成磁性Fe3O4微粒,使用硅烷化试剂APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)在乙醇分散的Fe3O4微粒表面进行氨基化修饰,并通过酸碱滴定法测得氨基化Fe3O4微粒表面的氨基含量为0.15 mmol/g.采用Frens法合成了粒径在20nm左右的纳米级胶体金,进一步利用Au-N键将金纳米微粒组装到Fe3O4微粒表面.可见光吸收光谱分析表明金磁微粒在520 nm—550 nm处表现出由于Au存在而产生的特征吸收峰,同时原子吸收光谱分析也获得了金磁微粒的Fe3O4:Au元素构成比例为1:0.97.
关键字:金磁微粒 胶体金 氨基化 自组装技术
GoldMag Particles Synthesized through Self-assembly Technique
and Their Exosyndrome
Huang Hongke Biological Science, Grade 2004
Directed by Yang Wanshen (Professor)
Abstract: This article aimed to introduce a chemical-coprecipitation method to synthesize magnetic Fe3O4 microparticle. The Fe3O4 microparticle dissolving in alcohol was modified by amination by using silylating reagent APTES (3-amino-propyl-tris-exethyl-silicane).The content of amino group on the surface of Fe3O4 microparticle was 0.15 mmol/g determined through acid-base titration. Colloidal gold, synthesized by Frens method, whose particle diameter was about 20nm, could be further assembled on the surface of Fe3O4 microparticle linked by Au-N valence bond. The visible light absorption spectrum indicated that GoldMag Particles showed a characteristic absorption peak caused by the existence of Au between 520 nm—550 nm. Meanwhile, atomic absorption spectrum analysis demonstrated that the ratio of GoldMag Particles was 1:0.97.
Keywords: GoldMag Particles, colloidal gold, amination, self-assembly technique
纳米材料是指晶粒尺寸小于100 nm的单晶体或多晶体,由于晶粒细小,使其晶界上的原子数多于晶粒内部的,即产生高浓度晶界,因而使纳米材料有许多不同于一般粗晶材料的性能,如强度和硬度增大、低密度、低弹性模量、高电阻、低热导率等[1-2].一般在1-100 nm 之间纳米微粒具有三个共同的结构特点:(1)微粒尺寸在纳米数量级1-100 nm;(2)存在大量的界面或自由界面或自由表面;(3)各纳米微粒之间存在着或强或弱的相互作用.纳米材料这些结构特点导致了它具有如下四方面的效应:表面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应.由于纳米微粒具有上述特殊效应,使它在光学催化、化学活性等方面具有不同于普通材料的优良性能,因而具有广阔的应用前景.
磁性纳米复合微球是指通过适当的方法使磁性金属或其氧化物微球与包覆材料结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球.磁性纳米微粒除具有上述纳米微粒所共有的效应及性质外,还具有不同于常规磁性材料的特性.其原因是与磁相关的特征物理长度恰好处于纳米量级,例如:磁单畴尺寸、交换作用长度以及电子平均自由程等大致处于1-100 nm 量级,当磁性体的尺寸与这些特性物理长度相当时,就会呈现反常的磁学性质:超顺磁性、高矫顽力、低居里温度、高磁化率.目前,铁氧磁性纳米微粒由于其成本低廉,合成方便,磁响应性明显等诸多优点,在磁性纳米材料领域独占鳌头.磁性纳米微粒由于其对多种生物分子良好的相容性以及灵敏的磁响应性,已经在细胞分选、固定化酶、靶向药物、DNA的分离、核酸杂交等诸多领域展示了巨大潜力[3-4].

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