纳米粒子范文
时间:2023-04-02 18:35:14
导语:如何才能写好一篇纳米粒子,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
synthesis and applications of gold nanoparticle probesma li-na,liu dian-jun,wang zhen-xin*(state key laboratory of electroanalytical chemistry,changchun institute of applied chemistry,chinese academy of sciences,changchun 130022)abstract during last decade,gold nanoparticled(aunps)-based assays have been well-developed and widely used in biological analysis and biomedical detection because aunps have unique physical and chemical properties which depend on the size,shape and degree of aggregation.the aunps-based assays have already been employed for detecting practical samples with high simplicity and selectivity.this review discusses the recently development of the synthesis and biological molecular functionalisation of aunps and their applications on the heavy metallic cations,small organic compounds,nucleic acids and proteins detection and cellular analysis.
keywords gold nanoparticles;probe;synthesis and functionalization;chemical sensing;review
1 引言
纳米技术与化学、生物学、物理学和医学等领域的结合,对分析科学和生命科学领域的超灵敏检测和成像方法的发展起着越来越重要的作用[1~5]。由于aunps具有独特的光学性质(表面等离子体吸收和共振光散射)、易进行表面修饰以及良好的生物相容性(通常认为裸aunps是无生物毒性的,而修饰后的aunps的生物毒性由其配体决定),因此功能化aunps的应用领域不断被拓宽,特别是其在生物分析和生物医药等领域的应用引起了人们广泛关注[2,3]。本文综述了生物分子修饰的aunps探针的合成及其在检测金属离子、小分子、dna、蛋白质和细胞内分析等方面的新进展,以若干应用实例突显一些技术突破及发展趋势。
2 金纳米粒子的合成、稳定性和功能化
2.1 金纳米粒子的合成方法
金纳米粒子的制备方法可分为化学法和物理法。化学法是以金的化合物为原料,在还原反应生成金纳米粒子时控制粒子的生长,使其维持纳米尺度。化学合成法包括氧化还原法、电化学法、晶种法、模板法、微乳液法、微波合成法和光化学法等[2],其中最具代表性并被广泛应用的有:(1)turkevich-frens法[6,7],即在100 ℃下,通过改变还原剂(柠檬酸钠)和三价金的化合物(氯金酸或氯金酸钠)的比例来控制aunps粒径的大小,从而获得粒径在10~60 nm范围内且分散性较好的aunps。该方法制备程序简单,且包裹在aunps表面的柠檬酸根容易被其它配体置换(如巯基修饰的dna等)[2,4];(2)brust-schiffrin法[8,9],即在两相(液/液)体系或单相体系中,以四正辛基溴化铵(toab)为相转移剂,将三价金的化合物(氯金酸或氯金酸钠)转移到有机相中,以烷基硫醇为稳定剂,nabh4为还原剂,制备粒径为1~8 nm的aunps;硫醇/金盐的比例越大、加入还原剂速度越快,冷却溶液可以制得尺寸更小和单分散性更好的粒子,进一步通过配体交换反应改变aunps表面的配体而实现其功能化;(3)聚合物保护法:通常以含有聚乙二醇、硫醇或硫醚基团的聚合物为配体,以nabh4为还原剂,制备水溶性或具有疏水性的粒径小于10 nm的aunps。聚合物稳定剂决定纳米粒子的溶解性;例如,文献[10,11] 采用硫醚或硫醇修饰的聚合物配体(烷基硫醚终端修饰的聚甲基丙烯酸等)一步法合成了具有高分散性的粒径小于5 nm的aunps,粒子的大小和分散性可以通过改变聚合物的结构、浓度和配体上能与金属结合的基团个数来控制,并且可以将粒径为1.1~1.7 nm的无荧光纳米粒子转变为荧光纳米粒子。
物理法是利用各种技术将块状固体金分散为金纳米粒子,包括真空沉积法、电分散法、激光消融法等[12]。物理法容易控制aunps的形状并能获得图案化的aunps的阵列,但通常需要特殊的设备和技术,制备过程较复杂。
2.2 金纳米粒子的稳定性和功能化
将不同的识别分子(如功能基团)修饰到aunps上,获得功能化纳米粒子(aunps探针),有助于拓宽aunps的应用范围,发展基于aunps的分析/检测方法。已有很多文献对金纳米粒子的功能化及应用进行了综述[1~5,13]。在介质中保持单分散性和稳定性是aunps在实际应用中的关键。因此,人们不断寻找新型稳定剂和修饰方法以提高aunps的分散性。这些方法将有助于改善方法选择性和准确度,其中最具代表性的方法[1]如图1所示。在生物分析中可以应用静电吸附法、共价偶联(aus共价结合等)法和特异性识别法(抗体-抗原,生物素-亲和素,dna杂交等)将生物分子修饰到aunps表面,合成aunps探针。
图1 金纳米粒子探针合成示意图[1](略)
fig.1 schematic representation of formation of gold nanoparticle probes[1]
copyright wiley-vch verlag gmbh & co.kgaa and reproduced with permission.
将配体通过静电吸附作用固定在aunps表面的方法简单、省时[3],但是配体与aunps结合强度小,稳定性差。如果反应缓冲溶液中含有二硫苏糖醇(ddt,含有两个巯基、不带电的小分子,常用作蛋白保护剂)或在高盐缓冲溶液(一般用于dna杂化实验)进行长时间的孵育时,表面不稳定的aunps探针很容易产生非特异性结合,从而降低了检测的选择性。
与静电吸附法相比,共价偶联的方法较复杂,需要进行更多的配体合成工作。但是,配体与aunps通过共价键结合稳定性好。在共价偶联中通常以au-s共价结合获得aunps探针,这种方法必须使用含有s的配体,如硫醇或二硫化物修饰的dna、多肽calnn等[1~5,13~15],通过共价法获得的aunps探针可以承受很高的盐浓度(2 mol/l nacl), 并在某种程度上可以抵抗二硫苏糖醇或带巯基或氨基的分子的攻击。特别是将具有双亲性的配体(有s端具有疏水性,另一端具有亲水性,如烷基硫醇修饰的聚乙二醇、多肽calnn等)通过共价键法修饰到aunps上,在其表面形成疏水-亲水层,将极大提高aunps在水溶液中的稳定性。
利用某些生物分子之间的特异性识别,如,(1)链霉亲和素修饰的aunps可以结合生物素化的蛋白(如免疫球蛋白和血清蛋白)或寡聚核苷酸[16];(2)蛋白a修饰的aunps用于连结不同免疫球蛋白的fc碎片[17];(3)糖修饰的aunps用于识别其相应的结合蛋白,也可以设计功能化的aunps探针。
3 金纳米粒子探针的应用
3.1 重金属离子检测
基于aunps的比色法已经被广泛应用于有毒重金属离子(pb2+,cd2+和hg2+等)的检测[18,19],这种方法克服了传统方法中诸如使用有机溶剂、光敏感的染料分子,实验过程繁琐以及仪器操作复杂等缺点。wang等[19]研制出基于dnazyme修饰的aunps比色传感器,可以快速、简单、实时及线性范围可调地检测pb2+(见图2)。他们选择对pb2+有高特异性识别的dnazyme,dnazyme由底物链和识别链组成。底物链5′末端和识别链3′末端分别连有8个互补碱基做为延长链,两个互补碱基链可以使底物链和识别链在特定的温度下稳定杂交,同时也能够保证在pb2+存在时,后者将dnazyme另一端分裂后释放出单链dna(ssdna)。该体系在tris和nacl调节离子强度后加入aunps,当pb2+存在时,pb2+作用于dnazyme的识别位点将ssdna释放出来并与aunps结合,阻止后者聚集,而使溶液呈现纳米金单分散状态的红色。没有pb2+或有其它金属离子存在时,不发生分裂反应,加入的aunps无ssdna保护而发生聚集,溶液变为蓝紫色。这种传感器对pb2+的检出限为3 nmol/l,远远低于美国环境保护局(epa)对饮用水中pb2+浓度的检出限[18,19]。li等[20]报道了另一种基于dna修饰的aunps探针检测hg2+的比色方法,这种方法灵敏度更高,检出限可达1 nmol/l。xue[21]和lee[22]等依据hg2+可与胸腺嘧啶形成t-hg2+-t复合物,建立了一种高灵敏性和高选择性检测hg2+的方法,即在特定温度下因hg2+诱导dna修饰的aunps聚集状态的改变导致溶液颜色改变来检测hg2+。如果使用对其它金属离子具有选择性的碱基对取代胸腺嘧啶,可实现对其它金属离子的检测。
图2 (a)左图:包含识别链17e(8)和底物链(8)17s的dnazyme,右图:非标记的比色传感器;(b)ph=7.2时,加入不同浓度的pb2+后aunps溶液的颜色变化图,线性范围0.003~1.0 μmol/l;(c)ph=5.5时,加入不同浓度的pb2+后,aunps溶液的颜色变化图,线性范围0.120~20 μmol/l [19](略)
fig.2 (a) left:secondary structure of dnazyme complex,which consists of an enzymestrand(17e(8)) and a substrate strand((8)17s).right:schematic of label-free colorimetric sensor.color change of the gold nanoparticle(aunp) solution with different concentrations of lead in the solution at ph 7.2(b) and 5.5(c);the dynamic range of the assay is 3 nmol/l to 1 μmol/l at ph 7.2 and 120 nmol/l to 20 μmol/l at ph 5.5,respectively [19]
copyright wiley-vch verlag gmbh & co.kgaa and reproduced with permission
3.2 小分子检测
将对特定小分子具有亲和性的官能团修饰到aunps表面,可发展基于aunps的应用于小分子检测的比色法[23]。ai等[24]基于分子识别原理,建立了原奶和婴儿配方奶中三聚氰胺的检测方法,无需借助任何仪器,1 min内裸眼检出限可达20 nmol/l。最近,发展基于适配子(通过体外筛选技术“指数级富集的配体系统进化技术(selex)”)修饰的aunps比色法并应用于小分子(腺苷,可卡因等)检测也引起了人们的广泛关注[25,26],如wang等[27]用适配子修饰的aunps设计了一种“preudo”夹心反应,通过spr光谱检测小分子(腺苷)。
3.3 dna检测
dna修饰的aunps与目标dna杂交后可以形成有序的聚集体,溶液颜色发生改变,从而实现对目标dna的检测。已有大量文献对基于aunps比色法检测dna及其在生物传感器、疾病诊断、基因表达等方面的应用进行了报道和综述[1~5]。结合相应的光/电分析方法,人们还发展了一系列新的基于dna修饰的aunps的检测手段。hill等[28]以dna修饰的aunps为探针,将生物条形码方法和微流体芯片技术相结合,建立了一种新的生物条形码分析法(基因组的条形码分析方法),快速、精确地检测dna。这种方法使用阻断链抑制靶标物再次杂交,可以检测双链基因组dna(见图3)。这项工作为生物条形码方法从实验室到实际应用开辟了道路。dai等[29]结合动态光散射(dls)技术,提出了基于aunps探针一步法高灵敏性检测同源dna的方法。该方法操作简单且无需分离和信号放大步骤,检出限约1 pmol/l,优于其它光吸收法4个数量级,并可以很容易地区分单碱基对错配dnas和完全匹配的靶标物dnas。zhang等[30]研制出一种基于三明治结构的脱氧核糖核酸计时电量传感器(cds)。将一个单链dna探针固定在金电极上,每个探针侧面与一个或两个靶序列的碎片相连,然后浸入含有目标单链dna分子的溶液中,此时电极上单链dna探针与溶液中互补序列的目标dna单链分子杂交并用dna修饰的aunps进行信号放大,用计时电位法观察[ru(nh3)6]3+与单链dna的静电吸附情况(见图4)。
图3 (a)基因组的条形码分析方法示意图[28];(b)扫描芯片图,检出限为2.5 fmol/l;(c)5次平行实验得出的扫描信号密度数据(略)
fig.3 (a) schematic representation of genomic bio bar code assay.for details of the assay,readers are advised to see ref.[28];(b) representative slide from a single assay showing that 2.5 fmol/l is distinguishable from the 0 fmol/l(no target) sample;(c) the data shown above are the average of 5 independent runs of the genomic dna bio bar code assay[28].
copyright acs and reproduced with permission
图4 cds法检测dna示意图(a)巯基修饰的单链dna捕获探针在金电极上自组装;(b)单链dna探针与溶液中互补序列的目标dna单链分子杂交,一个捕获探针只能与一个目标分子杂交;(c)dna结合aunps放大检测信号,aunps上成百上千的dna探针可与目标分子杂交[30](略)
fig.4 chronocoulometric dna sensor(cds) strategy for dna detection.(a) gold electrode self-assembled with thiolated capture probe dna and spacer molecule,mch.(b) dna hybridization brings target dna to the electrode surface.of note,in the absence of amplification,one capture probe only captures one target molecule at the most.(c) aunp-amplified dna detection.one hybridization event brings an aunp loaded with hundreds of reporter probes proximal to the electrode[30]
reproduced with permission from nature publishing group(略)
3.4 蛋白质分析
aunps与蛋白质结合获得用于电子显微镜的aunps探针,在电子显微镜甚至光学显微镜水平上对抗原、抗体进行定位、定性及定量研究,是aunps应用于免疫细胞和组织化学的重要里程碑[2,3,31,32]。利用aunps的光学和电化学性质结合不同的检测技术同样可以检测蛋白质[33,34]。最近,gupta等[31]设计了一种吸附可控的动力学模型,实现了对稀溶液中抗原的有效检测。ambrosi等[33]合成了一种新的基于人抗igg过氧化酶(hrp)修饰的双编码aunps(dc-aunps)探针,探针与抗体结合后增强了分光光度法和电化学法检测人抗igg信号,检出限远远低于通过酶联免疫吸附法(elisa)[33]。依据相同的检测原理,cui等[34]设计了aunps/碳纳米管(cnt)杂化平台,用辣根过氧化酶修饰的aunps探针检测人igg。
分子与aunps结合后可以增强拉曼信号,据此可以利用aunps作底物,通过基于表面增强拉曼效应(sers)的光谱分析法来快速检测蛋白-蛋白之间相互作用[35~38]。manimaran等[35]用荧光素修饰的aunps结合人抗igg检测1~100 mg/l 人igg。li等[36~38]提出了基于sers的芯片分析法检测蛋白-抗体之间的相互作用,即将多肽结合到aunps上,然后银染将信号放大,再用拉曼光谱进行检测。基于适配子(aptamer)修饰的aunps也可以用来检测蛋白质。wang等[39]研制出基于aptamer-aunps的比色传感器,通过aptamer和α-凝血酶的反应检测α-凝血酶,这种传感器具有高灵敏性和高选择性,可以检测人血浆中的蛋白。
酶的活性检测和动力学参数分析是生物分析和生物医学的一个重要课题。研究人员结合aunps的光学和电学性质提出了许多新的检测酶活性的方法[40~44]。文献[14]详尽阐述了aunps探针用于分析蛋白激酶和蛋白磷酸酶的新进展。xu等[44]用aunps作指示剂,分析dnase ⅰ酶的活性并筛选酶抑制剂。该方法可以通过裸眼观察,并且能高通量的筛选核酸内切酶的抑制剂。根据aunps的生物催化过程,willner研究组设计了几种纳米粒子-酶(葡萄糖氧化酶(godx)、乙醇脱氢酶(nad(p)+-dependent enzyme)、乙酰胆碱酯酶[40]和酪氨酸酶等)杂化膜电化学传感器,通过酶催化反应增大电极上aunps的粒径使其导电性显著地增强,加速了godx电子的转移[45~49]。
3.5 细胞分析
利用aunps独特的光学性质及良好的生物相容性还可以进行细胞表面和细胞内多糖、蛋白质、多肽、抗原、激素、核酸等生物大分子的精确定位,因而在临床诊断及药物检测等方面受到广泛关注[13,50]。癌症的早期精确检测通常需要昂贵的仪器且耗时,为了克服这些缺点,medley等建立了一种可直接检测癌细胞的比色分析法[50]。这种方法将aptamer的高选择性和高亲和性与aunps的光谱性质相结合,高灵敏地检测癌细胞。在癌细胞存在的情况下,加入aptamer修饰的aunps探针,样品溶液颜色能发生明显的变化,可以通过裸眼直接观察,获得相对灵敏的检测结果[51,52]。kneipp等[52]在aunps探针存在下测得了活体上皮细胞膜和巨噬细胞的表面增强拉曼(sers)光谱,并结合tem等表征手段分析细胞内物质。
4 结论和展望
aunps因其具有特殊的稳定性、小尺寸效应、量子效应、表面效应和良好的生物亲和效应等,已被广泛应用于化学和生物学研究。生物分子修饰aunps探针拓宽了aunps的应用范围,然而,aunps探针的应用仍然有许多亟待解决的问题,如实验结果的可重复性,合成方法的可靠性,aunps的使用寿命以及修饰后的aunps的生物相容性等。可以相信,通过各学科研究者的共同努力,一定能克服aunps探针的缺点,研制出新型简单、高灵敏度和高选择性的分析方法,从而实现其在实际样品,特别是临床样品检测中的应用。
【参考文献】
1 niemeyer c m.angew.chem.int.ed.,2001,40(22):4128~4158
2 daniel m c,astruc d.chem.rev.,2004,104(1):293~346
3 katz e,willner i.angew.chem.int.ed., 2004,43(45):6042~6108
4 rosi n l,mirkin c a.chem.rev., 2005,105(4):1547~1562
5 wang z,ma l.coord.chem.rev.,2009,253(11-12):1607~1618
6 turkevich j,stevenson p c,hillier j.faraday soc.,1951,11:55~74
7 frens g.nature,1973,241:20~22
8 brust m,walker m,bethell d,schiffrin d j,whyman r. j.chem.soc.,chem.commun.,1994,(7):801~802
9 brust m,fink j,bethell d,schiffrin d j,kiely c j.j.chem.soc.,chem.commun., 1995,(16):1655~1656
10 wang z.x,tan b,hussain i,schaeffer n,wyatt m.f,brust m,cooper a i. langmuir,2007,23(2):885~895
11 schaeffer n,tan b,dickinson c,rosseinsky m j,laromaine a,mccomb d w,stevens m m,wang y,petit l,barentin c,spiller d g,cooper a i,levy r.chem.commun., 2008,(34):3986~3988
12 borja s,paula c,laura m,luis m.nano today,2009,4(3):244~251
13 murphy c j,gole a m,stone j w,sisco p n,alkiany a m,goldsmith e c,baxter s c.acc.chem.res.,2008,41(12):1721~1730
14 ghadiali j e,stevents m m.adv.mater.,2008,20(22):4359~4363
15 wang z,levy r,fernig d g,brust m.bioconjugate chem.,2005,16(3):497~500
16 gestwicki j e,strong l e,kisseling l l.angew.chem.int.ed., 2000,39(24):4567~4570
17 sergeev b m,kiryukhin m v,rubtsova m y,prusov a n.colloid j., 2003,65(5):636~638
18 kim h k,rasnik i,liu j w,ha t j,lu y.nat.chem.biol., 2007,3(12):763~768
19 wang z,lee j h,lu y.adv.mater., 2008,20(17):3263~3267
20 li d,wieckowska a,willner i.angew.chem.int.ed., 2008,47(21):3927~3931
21 xue x j,wang f,liu x g.j.am.chem.soc., 2008,130(11):3244~3245
22 lee j s,han m s,mirkin c a.angew.chem.int.ed.,2007,46(22):4093~4096
23 zhao w,chiuman w,brook m a,li y. chem.bio.chem.,2007, 8(7):727~731
24 ai k l,liu y l,lu l h.j.am.chem.soc.,2009,131(27):9496~9497
25 liu j,lu y.j.am.chem.soc.,2007,129(27):8634~8643
26 zhao w,chiuman w,lam j c f,mcmanus s a,chen w,cui y.j.am.chem.soc., 2008,130(11):3610~3618
27 wang j,zhou h s.anal.chem.,2008,80(18):7174~7178
28 hill h d,vega r a,mirkin c a. anal.chem.,2007,79(23):9218~9223
29 dai q,liu x,coutts j,austin l,huo q.j.am.chem.soc., 2008,130(26):8138~8139
30 zhang j,song s,wang l,pan d,fan c.nat.protoc.,2007,2(11):2888~2895
31 gupta s,huda s,kilpatrick p k,velev o d.anal.chem.,2007,79(10):3810~3820
32 maier i,morgan m r a,lindner w,pittner f.anal.chem.,2008,80(8):2694~2703
33 ambrosi a,castaeda m t,killard a j,smyth m r,alegret s,merkoci a.anal.chem., 2007,79(14):5232~5240
34 cui r,huang h,yin z,gao d,zhu j j.biosens.bioelectr., 2008,23(11):1666~1673
35 manimaran m,jana n r.j. raman spectrosc.,2007,38(10):1326~1331
36 li t,guo l,wang z.biosens.bioelectro., 2008,23(7):1125~1130
37 li t,guo l,wang z.anal.sci.,2008,24(7):907~910
38 li t,liu d,wang z.biosens.bioelectro.,2009,24(11):3335~3339
39 wang y,li d,ren w,liu z,dong s,wang e.chem.commun., 2008,(22):2520~2522
40 wilson r.chem.soc.rev.,2008,37(9):2028~2045
41 wang z,lee j,cossins a r,brust m.anal.chem.,2005,77(17):5770~5774
42 wang z,levy r,fernig d g,brust m.j.am.chem.soc.,2006,128(7):2214~2215
43 sun l,liu d,wang z.anal.chem.,2007,79(2):773~777
44 xu x,han m s,mirkin c.a.angew.chem.int.ed.,2007,46(19):3468~3470
45 xiao y,pavlov v,levine s,niazov t,markovitch g,willner i.angew.chem.int.ed.,2004,43(34):4519~4522
46 xiao y,pavlov v,shlyahovsky b,willner i.chem.eur.j., 2005,11(9):2698~2704
47 shlyahovsky b,katz e,xiao y,pavlov v,willner i.small, 2005,1(2):213~216
48 baron r,zayats m,willner i.anal.chem., 2005,77(6):1566~1571
49 yan y.m,tel-vered r,yehezkeli o,cheglakov z,willner i.adv.mater.,2008,20(12):2365~2370
篇2
由纳米粒子制作的智能手机Booklet有八个部分,而这八个部分不但都可以进行折叠,还同时代表着手机的不同功能:通话、相册、地图、短信、电子书……你翻开不同的部分就可以使用不同的功能,这种感觉就像是在翻看书本,如翻书一样使用智能手机确实是一件有意思的事情。而且,在需要的时候你也可以把一个屏幕的功能拓展到其它屏幕上,这让它看起来又有点像折页。同时,制造商还可以把它裁剪到任何合适的尺寸,一旦其中某部分破损了,那这些部分都是可以进行回收的,可见性价比相当之高。在隐私方面用户也不必太担心,因为这款产品全部的数据交换都是在云端完成的。而尤其令人意想不到的是,它的动力居然利用的是纳米粒子所吸收的太阳能,听上去是不是感觉很酷呢?只是,这款概念产品离它的商用还有多远,我们不得而知,因为我们暂时还看不到他的商用前景。不过科学家们正在夜以继日地工作,争取尽早在该领域内突破技术屏障。所以现在看来,你还是暂时留着你的手机。因为T--代产品还需要一些时间。
摘自:http:ll省略
点评:多屏幕可折叠的智能手机并不新鲜,之前也有一些概念机问世。这款Booklet最吸引的人莫过于其原材料――纳米粒子。如果相关技术问题能够得到圆满解决的话,新一代的智能手机就不再需要电池,而变成了一个可以自给自足的手持移动设备。光是这一点,就足够令现在饱受智能手机续航能力差困扰的用户欢欣鼓舞了。但这一切,还有赖于研发人员继续努力。
炫酷3D概念手机问世
这款号称是“悬浮”的手机让我们对未来3D手机长什么样子有了初步的印象。作为未来3D版的智能手机F10atmg Phone,它最奇妙的地方在于我们体验到了随着你的手指触摸,光滑的屏幕上直观地产生了凸起,这让我们打电话和发短信的过程都成了一次全新的历险。并且还附带全新的盲文电话查找附加功能,所以我们可以想象这个新型概念手机的应用范围有多么广泛,更有趣的是,你可以横向操作手机,立马变身PSP给你无限的惊险刺激。
篇3
一个国际科研小组在新一期美国《国家科学院学报》上报告说,他们在实验中首次鉴别出了两种能够阻断非典病毒的人源抗体。这两种来自人体的抗体可抑制在人和动物中发作的不同株型非典病毒。研究人员首先以实验室培养的细胞为对象,测试两种抗体的抗非典病毒效果之后,研究人员又以感染了非典病毒的老鼠为模型进行了测试,结果发现,两种抗体都能保护老鼠不被来自人体的非典病毒感染。研究人员说,同时鉴别出两种颇具效果抗体的优势在于,一旦非典病毒出现新的变种卷土重来,一种抗体假如对付不了,另外一种很可能就管用,相当于上了“双保险”。新成果对于研发非典疫苗或者抑制剂可能也会有所帮助。
美国科学家用磁性纳米粒子助诊癌症
目前的癌症活组织检查有时不准确,例如检查所取的组织样本中恰好癌细胞太少,于是检查得出阴性的结果,但实际上患者体内有癌细胞存在。新墨西哥大学的研究人员利用磁性吸引力研究出一种解决方法。他们用生物兼容物质包裹带磁性的氧化铁纳米粒子,然后在外层涂上特定的抗体,这些抗体能且仅能与癌细胞产生的特殊物质相结合。经过这样处理的纳米粒子注射到人体中后,数以千计的粒子因抗体作用而附着在癌细胞上,使癌细胞变成微小“磁铁”。此时用带有磁性的探针进行检查,癌细胞就会在磁性吸引力作用下游向探针。利用这种方法,在两到三分钟之内就会有相当数量的癌细胞被吸引到探针上。研究人员在试验中成功地用磁性探针吸引了血液和其他液体中经纳米粒子处理的血癌细胞。癌症患者需要经常检查以确定病情,其中一些检查非常痛苦,例如血癌患者的骨髓穿刺,这项技术可以减少检查次数。它还可用于检查癌细胞是否有扩散迹象,癌细胞扩散数量有时极为微小,普通方法难以检查出来。
韩国肺癌治疗药物研究获新发现
据韩国媒体报道,由延世大学医学院肿瘤学科教授金周恒和赵柄哲领导的研究小组表示,对无法用“易瑞沙”治疗的21名非小细胞肺癌患者使用“特罗凯”治疗后发现,有6名患者的存活期得到明显延长。
据研究小组科学家介绍,“易瑞沙”和“特罗凯”均属于表皮生长因子受体抑制剂,它们主要用来治疗肺癌。因为两者的作用机制相同,此前韩国医学界认为,用“易瑞沙”治疗无效的肺癌患者同样不适合使用“特罗凯”治疗,因此很少用“特罗凯”替代“易瑞沙”进行治疗。这个研究小组称,新研究成果已被刊登在最新一期美国《临床肿瘤学杂志》上。
嗅觉障碍可能是老年痴呆前兆
美国芝加哥大学日前公布的一份研究报告显示,辨认不出曾经熟悉的气味可能是老年痴呆症的先兆。芝加哥拉什大学医疗中心对589名54岁到90岁的研究对象进行了测试,让他们对柠檬、巧克力、黑胡椒、香蕉和肥皂等常见的12种气味进行辨认,从多项选择中选出他们认为正确的答案。
篇4
论文关键词:锰锌铁氧体,化学共沉淀法,热磁效应,纳米铁氧体
1引言
锰锌铁氧体是一种应用广泛的软磁铁氧体材料,具有易磁化、磁导率高、高电阻率等许多独特的性能特点,在电子器件、微波吸收、磁性液体、动力和热能工程等领域中的应用日益受到人们的广泛关注。近年来,随着纳米技术的发展,纳米锰锌铁氧体制备与性能研究引起研究者浓厚兴趣,开展了大量制备工艺、物相结构、磁性能等研究分析。对纳米锰锌铁氧体磁性的研究主要是在高于室温区域,Arulmurugana等对不同Zn掺杂量的锰锌铁氧体(MnZnFeO)的热磁性能进行了研究,表明随着Zn掺杂量的增加,居里温度降低。Zhao等研究了La/Nd/Gd等掺杂镍锌铁氧体纳米晶体在低温区域(2K~300K)的磁性能,表明随着温度的升高,样品的饱和磁化强度和矫顽力均降低。本文通过化学共沉淀法制备出锰锌铁氧体粒子,并对制备的样品进行表征,综合测试了样品在高温和低温区域的磁性能。
2实验方法
2.1样品制备
采用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体MnZnFeO磁性纳米颗粒,离子反应方程式为
(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO
其中x为Zn的掺入量,其它各粒子由反应方程决定。实验按照MnZnFeO名义化学成分,用分析纯氯化铁FeCl6HO、氯化锰MnCl4HO、氯化锌ZnCl为原料,称取所需质量,用去离子水配制适量浓度的溶液,并将上述三种原料溶液充分混合搅拌,在水浴锅中搅拌加热至设定温度90℃。再将NaOH粉末溶于去离子水中配制出浓度为3mol/L的碱性溶液,边搅拌边缓慢滴加到已配置好的混合溶液中,观察沉淀情况并测试混合溶液的PH值,当达到约10左右停止滴入,保持温度并继续搅拌,让制备产物沉化约1.5小时。反应结束后,反复用去离子水洗涤、磁座吸附、倒出上层清液等操作步骤,除去氢氧根及Na等杂质离子。最后将洗涤好的湿沉淀加入少量的无水乙醇,再放入60℃恒温真空干燥箱内干燥,即得到黑褐色锰锌铁氧体磁性颗粒。
2.2仪器与测试
对制备的磁性颗粒粉体进行表征和性能测试。用美国伊达克(EDAX)有限公司EAGLE-III型微束X射线荧光分析仪(MicroX-RayFluorescenceSystem,XRF)分析样品成分和相对含量。用荷兰帕纳科(PANalytical)公司XPertPRO型X射线衍射仪(XRD)进行物相结构分析。用美国LakeShore公司7400系列振动样品磁强计(VSM)测量样品的磁性能。
3结果与讨论
3.1组成成分
图1给出样品粉体的X射线荧光能谱。图中最左边的低峰为该型号仪器的固有峰;中间的高峰及其相邻右边低峰所在的位置相对应表征铁元素;在5.90处和8.65处分别出现了锰元素和锌
*国家自然科学基金(项目编号:20971048)资助的课题
文本框: 图1 样品x射线荧光能谱元素对应的峰,说明锰和锌进入晶体结构。根据谱线的强度分布,计算给出MnK、FeK、ZnK对应质量分数(Wt%)分别为21.64%、75.05%、3.31%,原子分数(At%)分别为22.03%、75.14%、2.83%,结果与预期反应产物相符。
3.2物相结构
对制备的锰锌铁氧体粉末进行X射线衍射分析,图谱结果如图2所示。采用粉末X射线标样软件分析,通过检索对照PDF卡片的各主峰位置,样品主峰与01-074-2402标准样卡相吻合,表明样品的成分主要为MnZnFeO微粒,晶型为立方系尖晶石型,属于O群对称结构。样品平均粒径根据Scherrer公式(式中,B为以弧度计的衍射最高峰线半高峰宽;为所用单色X射线波长;为布拉格衍射角,即入射束与某一组晶面所成的折射角)计算。通过对样品主峰(220)、(311)、(400)、(422)、(511)、(440)拟合计算,得到颗粒的平均粒径约为17nm,表明所制备样品为纳米锰锌铁氧体磁性颗粒。
3.3磁特性
3.3.1高低温磁滞回线
用振动样品磁强计分别测量了室温(293K)下强磁场(15000Oe)和弱磁场(2000Oe)及低温(89K)下的磁滞回线,如图3及图4所示。对比不同外磁场强度结果可见,强磁场下所得到的比饱和磁矩s比弱磁场下所得到的s要高,最大值约为68.13emu/g。这说明在强磁场作用下,磁化程度强,颗粒磁矩取向高度一致,表现出较高的比饱和磁矩。同时,从图中还可以看出,样品的剩余比饱和磁矩和矫顽力相对比较小,说明宏观上磁性颗粒表现出超顺磁性,具有单磁畴特征。
篇5
【关键词】 胶原;PLLA纳米粒子;支架材料;生物相容性
Hybrid porous scaffold derived from collagen and PLLA nanoparticles
LU Wei,FENG Yu-jie,YAN Xiao-li,et al.National Engineering Research Center for Biomaterials,Sichuan University Chengdu 610064,China
【Abstract】 Poly (acrylic acid) was grafted on PLLA through UV radiation,and PLLA nano-particles were prepared. Then collagen/PLLA nano-particle hybrid sponge was fabricated. The porosity of hybrid sponge was similar with that of collagen sponge,whereas density and wet modulus were improved,and the degradation was largely inhibited. The cell seeding efficiency and proliferation on the hybrid sponge was obviously promoted,indicating that the hybrid sponge was promising in tissue scaffold.
【Key words】Collagen; PLLA nano-particle; Scaffold; Biocompatibility
基金项目:国家863计划重大项目资助研究课题(项目编号:2006AA02A125)
作者单位:610064成都,四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心
支架材料是组织工程的重要因素之一,不仅提供细胞生长的空间结构和几何形状,而且影响细胞的黏附、增殖和分化,是组织工程中不可或缺的一环[1-3]。胶原是一类蛋白质材料,不仅可为细胞提供支持保护作用,而且与细胞的粘附、增殖、分化、表型表达均有密切关系,是组织工程中常用的支架材料[4]。但由于胶原本身力学强度较低而常常无法维持需要的形态和结构。将生物降解合成高分子材料(PLLA、PLGA等)与胶原共混制备复合材料是提高其力学性能的常用方法[5],但疏水性的PLA、PGA和PLGA等与亲水性的胶原间缺乏亲和力。本文制备了表面亲水PLLA纳米粒子/胶原复合支架,提高了力学强度,降低降解率,细胞生物学检测表明其具有良好的细胞相容性。
1 实验部分
1.1 PLLA纳米粒子的制备及表征 将PLLA粉料分散于双氧水中,紫外光照4 h,水洗、干燥,然后用水分散,与丙烯酸和硫酸亚铁铵在氮气保护下反应30 min,经纯水和乙醇反复洗涤后干燥。产物用四氢呋喃溶解,去离子水透析,冻干后得到表面改性后PLLA纳米粒子。用SEM和DLSP表征其形貌,粒径和zeta电位。
1.2 胶原/PLLA纳米粒子复合支架材料的制备 在胶原醋酸溶液中加入不同量的PLLA纳米粒子,使其均匀分散,在20℃冻干,经100 pa,105℃真空干热交联48 h,50 mmol的EDC和NHS溶液交联48 h。用SEM观察其形貌。
1.3 孔隙率和密度 将称重后(W0)的海绵支架浸泡在乙醇中,减压处理20 min后,将海绵取出称质量We。
孔隙率:P= (We-W0)/(Vs)×100%。
密度:D=W0/Vs。
式中, 为室温下乙醇密度(0.789 mg/ml),Vs由海绵高度和横截面计算。
1.4 湿态压缩模量 将支架材料浸泡在PBS中,经真空处理使PBS溶液完全渗透。然后用万能力学试验机测量压缩模量。
1.5 降解率 将支架材料称重(W0),分别装入培养板,加入PBS溶液于37℃静置。定期取样冻干称重(Wd)。降解率 = (W0-Wd)/W0×100%。
1.6 体外细胞播种及检测 支架灭菌清洗后,用培养基浸泡至溶胀平衡。将L929细胞(1×107/ml)滴加到支架上(100 L/片),培养4 h使细胞黏附,然后加入1.5 ml新鲜培养基进行培养。在不同时间取样,用CLSM、SEM观察细胞在支架材料上的生长情况。用木瓜蛋白酶消化试样,用H33258染色,测460 nm的吸收值检测DNA量。
2 结果与讨论
2.1 PLLA纳米粒子的制备及表征 在双氧水中紫外福照作用下,PLLA表面形成过氧基团,与二价铁离子氧化还原体系引发丙烯酸在PLLA表面自由基接枝共聚,形成PLLA-g-PAA接枝共聚物。由于丙烯酸链的引入,PLLA表面形成亲水链段。将接枝共聚物溶于四氢呋喃,在水中透析,可形成能在水中稳定存在的纳米粒子。SEM和DLS测试表明,纳米粒子为均匀的球形,平均粒径为316 nm,zeta电位为-39.88 mV,说明其表面由带负电荷的聚丙烯酸所覆盖。
2.2 胶原/PLLA纳米粒子复合支架材料的制备与表征 表面改性的PLLA纳米粒子可与胶原溶液均匀混合,无团聚现象及沉淀的产生。经冷冻干燥和交联处理,得到多孔胶原/PLLA纳米粒子复合支架材料。SEM观察表明,其平均孔径约为200 μm,PLLA纳米粒子含量增加,其平均孔径基本无变化。但孔壁厚度和表面粗糙程度增加。对于组织工程支架材料,200 μm的孔径适合细胞的播种,营养物质和代谢废物的交换,以及新生组织的形成。孔壁厚度的增加使得支架力学强度提高,而表面粗糙度的增加使细胞贴壁和粘附生长更为容易。
图1为不同PLLA纳米粒子含量的多孔支架材料的空隙率和密度。由图可见,随着PLLA纳米粒子含量的提高,复合海绵的孔隙率基本无变化,但密度性增加。由于组织工程支架孔隙率的大小直接决定着支架营养物质交换的大小程度,足够大的支架孔隙率将使得更多的细胞粘附生长。
图1 不同纳米粒子含量的复合支架材料的孔隙率(A)和密度(B)
图2为不同PLLA纳米粒子含量的多孔支架材料的湿态压缩模量。由图可见,同纯胶原多孔支架相比,PLLA纳米粒子的加入大大提高了海绵的湿态模量。随着PLLA纳米粒子量的增加,粒子的物理增强作用,以及其表面上丙烯酸的羧基与胶原氨基反应形成的化学键增强,使得海绵压缩模量从0.78 kpa (Col:NP=6:0) 增加到 1.3,2.5,和3.5 kpa(Col:NP=6:1,6:3和 6:6,)。其强度大小可以通过调节PLLA纳米粒子含量调节。
图2 不同纳米粒子含量的复合支架材料的湿态压缩模量
由于PLLA纳米粒子表面的羧基与胶原分子氨基反应后,增加了支架材料德交联程度,多孔支架材料的降解率随着PLLA纳米粒子含量的增加而降低。纯胶原多孔支架在14 d后降解达70%以上,而Col:NP=6:6的复合支架材料在14 d后的降解率仍然低于10%,这为细胞生长增殖提供了更持久稳定的空间环境。
3.3 体外细胞播种及培养 胶原/PLLA纳米粒子复合支架材料由于PLLA纳米粒子的添加,改善了其机械性能,使支架的稳定得以提高,从而有利于细胞的播种和增殖。图3为细胞播种由24h后的CLSM结果。由图中可见,随PLLA纳米粒子含量的增加,支架上细胞数量明显增加,可见细胞成片粘附在海绵孔壁上。这说明支架材料力学性能的提高有利于细胞迁移到支架材料内部,并增加细胞的粘附。支架材料稳定性的增加使营养物质的交换和生理代谢废物的排出更为容易,对细胞的增殖体现出促进作用。对培养1,3,5 d后不同支架材料中细胞的DNA量进行定量测定,结果表明,随支架中PLLA纳米粒子含量的增加,DNA量从纯胶原支架中的0.5 μg增加到Col:NP=6:6的复合支架材料中的2.5 μg,表明在复合支架材料中细胞的数量有非常明显的提高。
图3 不同纳米粒子含量的复合支架材料播种L929细胞后的CLSM图像。从左至右:Col:NP=6:0; 6:1; 6:3; 6:6
4 结论
通过自由基接枝聚合,在PLLA表面引入聚丙烯酸,制备了表面包裹可反应性羧基的PLLA纳米粒子,并与胶原溶液混合,通过冷冻干燥制备了胶原/PLLA纳米粒子复合支架材料,其孔隙率和孔径与纯胶原支架材料相近,而密度、湿态压缩模量均有明显提高,降解率降低显著。这种复合支架材料对细胞的粘附的增殖有良好的促进作用,可望成为一种有用的组织工程支架材料。
参 考 文 献
[1] 曹峻岭,付强.组织工程化软骨的构建及应用.西安交通大学学报(医学版),2008,29(2):121-126.
[2] Cindy Chung,Jason A.Burdick.Engineering cartilage tissue.Adv Drug Delivery Rev,2008,60:243-262.
[3] 鄂征,刘流.医学组织工程技术与临床应用.北京出版社,2003.
篇6
说到照明,此前的研究多集中在色温等方面。但是由意大利伊苏布利亚大学的Paolo diTrapani开发的这项新技术,却在提供“人工白昼”般的照明技术方面迎来了一个新的突破。其原型采用了LED面板,并通过透明塑料面板进行发散。而该技术的主要突破,就是这些肉眼不可见、却遍布在面板上的二氧化钛纳米颗粒!
这些颗粒的主要任务,就是散色光线——这一原理与太阳光通过地球的大气层很像。有些人或许会觉得这么做“多此一举”,但是因为该过程模拟了物理学上的Reylight散射,所以会让光线显得更加“真实”。
事实上,“自然光级别的品质”,有助于缓解轻度抑郁和减少压力。而问题是,我们并不是总能接触到它。
因此,在新技术普及后,人们就可以在自家帘子后面“画出”一幅明媚的春光,而无视屋外是否刮风下雨。
当然,技术的普及总有个过程。虽然当前并没有相关的产品出售,不过di Trapani和他的团队已经计划通过一家名叫CoeLux的公司,在未来几年进行销售。
篇7
关键词:室温离子液体 太阳能电池 金纳米
中图分类号: TQ02文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-105-01
金、银等贵金属纳米粒子因其表面等离子共振特性引起了越来越多研究者的兴趣。其应用相当广泛,包括化学传感、生物传感和表面增强拉曼光谱等。室温离子液体具有常温下不挥发、无毒、无嗅、低凝固点、高电导率、较好的化学稳定性等优点。本文中首次报道使用离子液体1-丙基-3-甲基咪唑碘作电解质的金敏化太阳能电池,并进行了系列优化。取得了较高的光电转化效率。
1实验部分
1.1仪器、试剂和材料
紫外-可见分光光度计(美国安捷伦公司)、CHI660电化学工作站(CHI660c,美国)、LA251-XE光源; HAuCl4、无水乙醇、TiO2、1-丙基-3-甲基咪唑碘(PMII)、I2、KI、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]、FeCl3、FeCl2;导电玻璃、铂片。
1.2电池的制备
取1 mL PMII,通氮气5 min除去溶解氧气,然后加入氧化还原对,超声混匀。本论文中使用的氧化还原对分别为: 0.0635 g FeCl2和0.0406 g FeCl3、 0.0830 g KI和0.0635 g I2、 0.1840 g K4[Fe(CN)6]和0.0823g K3[Fe(CN)6],优化试验中按比例调整。然后以Au -TiO2 膜为光阳极,Pt片为光阴极组装太阳能电池,有效光照电池面积控制在0.1 cm2, 加入制备好的电解质,封装、测试。
2结果和讨论
2.1氧化还原对的优化
电解质重氧化还原对起着传导电子的重要作用,直接影响到太阳能电池的开路电压和短路电流,实验中首先选用了FeCl3/FeCl2、I2/KI 和 K3[Fe(CN)6] /K4[Fe(CN)6]三种氧化还原对,固定氧化还原对中氧化态和还原态的物质的量比均为1:2,采用相同的Au-TiO2 阳极制备电池。这三种太阳能电池上测得的开路电压分别为:187 mV、254 mV、163 mV,短路电流密度分别为:9.1A、24.7A、4.3A。从开路电压和短路电流值都可以看出最优的氧化还原对为I2/ KI。
2.2氧化还原对比例的优化
选出最优的氧化还原对后,接着在使用相同Au-TiO2膜,改变氧化还原对中KI和I2的比例,选择了从1:1到1:9等不同配比,制作离子液体太阳能电池。图1、图2分别为电池开路电压和短路电流随KI和I2的比例变化图,从中可以看出KI和I2比例为5:1时电池开路电压和短路电流最大。经过氧化还原对比例的优化电池的开路电压和短路电流均有了很大提高。5:1是KI和I2的最优比例。
2.3金纳米用量的优化
金敏化太阳能电池主要靠金纳米等离子共振作用下对可见光的响应来实现光电转化。金纳米的用量也是影响电池效率的关键因素,为了选取最佳的金纳米用量,实验中制备了含金纳米量不同的Au-TiO2膜,使用优化过的电解质和电解质配比。使用相同的TiO2膜,紫外可见光谱中金纳米的等离子共振吸收峰在540 nm附近,使用金纳米粒子膜在540 nm的吸光度值做参考,对Au-TiO2金进行定量,选择最佳的金纳米粒子用量。如图3和图4所示,随着金纳米等离子共振峰值的变化,电池的开路电压和短路电流都有较大的变化,吸光度达到0.08左右时,电池的性能最好。最大开路电压达到406 mV ,短路电流为47.5A。
2.4金敏华粒子液体太阳能电池的光电转化效率
经过优化,电池性能得到很大提高。如图5所示,在大约550 nm处达到了最大的入射光电转换效率(IPCE)7.6%,比现在孔洞传输材料电池的IPCE大1000倍。光电转化效率与金纳米粒子在TiO2膜上的紫外可见吸收光谱也能够很好的吻合。
图5 电池IPCE与紫外可见光谱比较图
参考文献:
[1]C. P. Collier, R. J. Saykally, J. J. Shiang et al, Science 1997, 277, 1978.
[2]C. B. Murry, C. R. Kagan, M. G. Bawendi, Science 1995, 270, 1335.
[3]R. Jin, Y. C. Cao, C. A. Mirkin, et al, Science 2001, 294, 1901.
[4]M. C. Daniel and D. Astruc, Chem. Rev. 2004, 104, 293.
篇8
【关键词】SiO2;PEG;PET;异相成核;结晶温度
PET具有尺寸安定性佳,机械性能优,潜变性小,耐水耐气性好,耐有机溶剂,油、弱酸,耐候性优等优点,但PET机械性能具有方向性,流动性较高;结晶速度较慢;干燥及其加工条件严格这三大缺点[1]。其中结晶速度慢是限制PET应用的一个主要原因,结晶速度太慢造成结晶不完善,致使加工周期长,降低生产效率,浪费加工能源[2]。
纳米SiO2 因粒径小、比表面积大以及表面羟基的存在而具有反应活性, 从而以优越的稳定性、补强性、增稠性在橡胶、塑料等领域得到广泛应用[3]。然而SiO2表面存在羟基,易形成氢键,甚至团聚,所以在制备聚合物/纳米二氧化硅的复合材料时,如何将纳米二氧化硅分散在有机体内,是一个亟待解决的问题。
近些年,聚合物/无机纳米复合材料以其独特的性能引起了广泛的重视并取得了较快的发展[4]。其中用纳米二氧化硅改性提高PET的结晶温度的文章也经常报道。在本文中,将PEG-PET两嵌段齐聚物接枝在纳米二氧化硅表面,形成纳米二氧化硅蒙皮粒子(SiO2-PEG-PET),并用FT-IR,1H-NMR,等的表征证实其已经与PEG修饰过的纳米二氧化硅成功接枝,通过DSC表征,发现纳米二氧化硅蒙皮粒子使PET的结晶温度较大提高,并讨论了结晶温度升高的机理,对其未来应用领域做了初步的探索。
1 实验部分
1.1 主要原料
纳米二氧化硅;聚乙二醇(PEG)Mn=200;对苯二甲酸(PTA),对苯二甲酸二甲酯(DMT),二氯亚砜,吡啶,乙二醇(EG),使用时未经过任何处理。
1.2 试样制备
氯硅球的制备:
将SiO2粉末干燥24h后,取少量SiO2加入苯中使其溶解于250ml的三口烧瓶中,N2鼓出烧瓶中气体,滴加一定量的二氯亚砜,反应4h,然后将反应混合液离心,并用苯洗涤,将得到的氯硅球烘干置于密闭容器中保存。
PEG-SiO2的制备:
将氯硅球添加到甲苯中磁力搅拌加入PEG,室温反应5h,然后离心分离混合液,并用甲苯洗涤,真空烘干保存。
二氧化硅蒙皮粒子的制备:
将一定量的DMT,EG,在190℃下反应2h。然后加入PEG-SiO2,少量缩聚催化剂Sb2O3,在220℃下继续反应2h,同时减压蒸馏,反应完全后将混合液倒入PET的良性溶剂苯酚/四氯乙烷(质量比1:1)混合液内中,待PET完全溶解后离心分离混合液,最后将所得产品真空干燥。
2 分析测试方法
2.1 红外光谱(FT-IR)
分别取真空干燥后的样品在美国 Nicolet公司的5700型光谱仪上做FT-IR分析,KBr压片。
2.2 核磁共振(1H-NMR)
在美国Bruker公司产AVANCE-400型核磁共振仪测试各式样,内部基准物为四甲基硅烷(TMS)。溶剂为CDCl3。
2.3 DSC测试
取真空干燥后样品在瑞士Mettler-Toledo公司产DSC821e型差示扫描量热仪上,高纯氮气氛中测试。先等速以5℃/min升温至280℃,以消除热历史。然后等速以-5℃/min降温,再等速升温至280℃。
3 结果与讨论
3.1 结构分析
3.2 FT-IR分析
图1中曲线a为纳米二氧化硅的特征吸收谱图,3445cm-1处的大宽峰为SiO2表面吸附水峰,1633cm-1处的吸收峰为SIO2表面吸附水峰,1125cm-1处的吸收峰为Si-O-Si不对称伸缩峰,946cm-1处的吸收峰为Si-OH伸缩振动峰,784cm-1处的吸收峰为SiO-O-Si的反对称伸缩振动峰,480cm-1处的吸收峰为Si-O-Si伸缩峰。在曲线b中,在2910cm-1处出现了比较强吸收峰,为C-H,-CH2-的伸缩振动吸收峰,1125cm-1处的吸收峰除Si-O-Si不对称伸缩外,还应有C-O-C,Si-O-C的不对称伸缩振动吸收峰,这些特征吸收峰的出现,可表明已经合成出了SiO2-PEG。曲线c为纳米二氧化硅蒙皮粒子的红外吸收谱图,在1715cm-1出出现的吸收峰为酯中的C=O双键引起的强特征吸收峰,表明了酯基的大量存在,另外在谱图中480cm-1出现了非常明显的SiO2的特征峰。
以上红外分析,可以说明所制备的LMPET-PEG-SiO2 复合材料中PET 分子已经与PEG-SiO2段发生共聚,PEG成功地将LMPET与SiO2在分子尺度上连接在一起。
3.3 1H-NMR分析
在PEG-SiO2的氢核磁图中,δ=7.3处为溶剂CDCl3的溶剂峰,δ=1.8为残留水峰,在位移3.5~4.0处出现的多个峰为PEG中H的峰,其他周边小峰为PEG中H的峰与SiO2接枝所产生不同化学环境的H。在SiO2-PEG-PET的氢核磁图中,δ=8.1处的峰为苯环氢的峰,δ=4.9处的峰为BHET中CH2靠近苯环位置的H,δ=3.6处的峰为BHET中CH2靠近羟基位置的H,其他位置的峰为BHET中杂质的峰。
氢核磁的分析,说明了PEG不但与SiO2发生了接枝,并且成功的将PET接枝在了PEG-SiO2表面。
3.4 DSC分析
将纳米二氧化硅蒙皮粒子与工业PET共混,其中纳米二氧化硅蒙皮粒子的含量分别为0%,1%,3%,5%,7%。
通过研究纳米二氧化硅蒙皮粒子与工业级PET共混之后的DSC曲线,可证实通过纳米二氧化硅蒙皮粒子的异相成核作用,使PET的结晶温度有了显著的增高。
在DSC的升温曲线看到了明显的熔融双峰,这是因为在PET结晶的过程中,纳米二氧化硅蒙皮粒子作为了晶核,形成了熔融在结晶,这种结晶可以在更高的温度融化,从而形成了熔融双峰。并且共混之后的升温吸热峰峰值有了比较明显的升高,从246℃升高到了257℃,提高了有9℃。复合材料升温吸热峰的增加,说明了新加入的纳米二氧化硅蒙皮粒子作为新的成核中心,起到了异相成核的作用,诱导PET结晶,提高了其结晶率。
在DSC降温曲线可以看到其熔融结晶峰也有了比较大的增加,从193度提高到212度,提高了19℃。通过计算可以得到复合材料的结晶度从36.7%提高到42.3%。与前面升温曲线显示提高了PET的结晶度相对应。
4 结论
在本文中,我们合成出了具有软段PEG和硬段PET的两嵌段共聚物,由于PEG是软段,可以在空间中自由翻转,有利于硬段PET的结晶,并且低分子量PET的接枝,有利于二氧化硅蒙皮粒子同工业PET的共混,进而减少二氧化硅蒙皮粒子与工业PET的微相分离,不会因为有蒙皮粒子的加入而降低工业PET的机械强度,并且由于纳米二氧化硅蒙皮粒子的异相成核作用,复合材料中结晶温度有了一定程度的提高,这将使PET的适用范围有了提高。
【参考文献】
[1]邱明敏.回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性研究[D].扬州大学,2010.
[2]张丹,姚洁,王越,王公应.聚对苯二甲酸乙二醇酯合成的研究进展[J].现代化工,2006,S1:80-83.
篇9
过桥米线源于云南蒙自。
过桥米线已有一百多年的历史。相传,清朝时滇南蒙自县城外有一湖心小岛,一秀才到岛上读书,秀才贤慧勤劳的娘子常常弄了他爱吃的米线送去给他当饭,但等出门到了岛上时,米线已不热。后来一次偶然送鸡汤的时候,秀才娘子发现鸡汤上覆盖着厚厚的那层鸡油有如盖盖一样,可以让汤保持温度,如果把佐料和米线等吃时再放,还能更加爽口。于是她先把肥鸡、童子骨等熟好清汤,上覆厚厚鸡油。米线在家烫好,而不少配料切得薄薄的到岛上后用滚油烫熟,之后加入米线,鲜香滑爽。此法一经传开,人们纷纷仿效,因为到岛上要过一座桥,也为纪念这位贤妻,后世就把它叫做“过桥米线”。
(来源:文章屋网 )
篇10
“爱丽娜,走吧!胆小的吉说”听说,这儿可不是个好地带……”
“走吧!吉真胆小!”雅嘲笑吉。
“我下去喽!”“砰”爱丽娜最先跳下去,“哇呜!这……是……”“爱丽娜爱莉娜!你还好吗?”
“好!好!雅,麻烦你下来!”“扑!”雅尖叫着下来。
“嗖-”吉也跟着掉了下来“雅,我说不过你……讨厌头发都乱了!”吉哼哼着说。
“哇塞!我门变大了……看,这有好小的桌字。”雅又看了看桌上的象棋:“吼吼!还有小小的象棋!”
“不,雅,是其它东西,小了……小了!”爱丽娜尖叫“欧!这是什么。”爱丽娜眯着眼说“‘请喝我’?我喝!”
“我也喝!”
吉雅也咕嘟咕嘟喝起来……她们变小了!(和蚊子一样大)
“虚,有人来了,躲在桌脚下……”
“一起来喝下午茶,呀呀……”
“虚……”爱丽娜嘀咕
“是谁在我这里,竟敢私闯民宅……”一个声音又尖又细。
“糟糕,被发现了!”爱丽娜压低声音
爱丽娜与吉雅发现一个山洞!
“爱丽娜,走吧!胆小的吉说”听说,这儿可不是个好地带……”
“走吧!吉真胆小!”雅嘲笑吉。
“我下去喽!”“砰”爱丽娜最先跳下去,“哇呜!这……是……”“爱丽娜爱莉娜!你还好吗?”
“好!好!雅,麻烦你下来!”“扑!”雅尖叫着下来。
“嗖-”吉也跟着掉了下来“雅,我说不过你……讨厌头发都乱了!”吉哼哼着说。
“哇塞!我门变大了……看,这有好小的桌字。”雅又看了看桌上的象棋:“吼吼!还有小小的象棋!”
“不,雅,是其它东西,小了……小了!”爱丽娜尖叫“欧!这是什么。”爱丽娜眯着眼说“‘请喝我’?我喝!”
“我也喝!”
吉雅也咕嘟咕嘟喝起来……她们变小了!(和蚊子一样大)
“虚,有人来了,躲在桌脚下……”
“一起来喝下午茶,呀呀……”
“虚……”爱丽娜嘀咕
“是谁在我这里,竟敢私闯民宅……”一个声音又尖又细。