介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放
摘要通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理（PH响应、光响应、温度响应、酶响应及竞争性结合响应）、靶向方法（配体靶向、磁靶向、量子点应用于靶向）的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述。
关键词介孔二氧化硅纳米粒子；药物传输；控制释放；靶向；量子点。
近年来，介孔材料由于其独特的优异性能成为了研究开发的热点，在催化、吸附分离、药物释放等领域的应用前景更使其备受关注。1992年，Kresge等，首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料，M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1。5-10nm 范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。
可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放，有利于提高药效，降低药物的毒副作用，在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景，已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1-6]。许多药物都具有较高的细胞毒性，在杀死病毒细胞的同时，也会严重损伤人体正常细胞。因此，理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性，较高的载药率和包
封率，良好的细胞或组织特异性——即靶向性；还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子，到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性。
介孔SiO2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles，MSN)具有在2～50 nm范围内可连续调节的均一介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点，非常适合用作药物分子的载体。同时，MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m2/g)和比孔容(＞0。9 cm3/g)，可以在孔道内负载各种药物，并可对药物起到缓释作用，提高药效的持久性。因此，近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视，本文通过对MSN 载药机理[7]、药物控释机理[8]和靶向方法[9-14]的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用[15-17]加以综述。
1、介孔二氧化硅纳米颗粒
1992年，Kresge等首次合成出MCM-41型介孔分子筛，这种具有规则孔道结构的介孔纳米微球立即吸引了广泛的关注，并得到了快速的发展。MSN是利用有机分子(表面活性剂或两亲性嵌段聚合物)作为模板剂，与无机硅源进行界面反应，形成由二氧化硅包裹的规则有序的组装体，通过煅烧或溶剂萃取法除去模板剂后，保留下二氧化硅无机骨架，从而形成的多孔纳米结构材料。通过选择不同的模板剂和采用不同的合成方法可得到不同结构特征的介孔材料。
1。1 MSN的生物相容性
MSN 要在可控药物传输系统中取得实际应用，首先要考虑的一个问题就是其生物相容性。Lin 课题组研究了MSN对动物细胞的生存能力和繁殖能力的影响，结果表明当 MSN 浓度低于每 105个细胞 100 μg/mL 时，细胞的生存能力和繁殖能力基本不受影响，即使在第 7 个细胞周期也是如此，他们还通过选择性DNA染色结合流式细胞仪分析，发现细胞吸收MSN后仍旧保留了完整的细胞膜，显微镜观察可以看到细胞形态正常，3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐比色法(MTT)测试结果表明线粒体活性仍然处于正常水平，虽然MSN 的长期生物相容性与生物降解性还没有得到深入的研究，但最近的一篇报道显示，硅胶植入动物体内后，在长达 42 d 内未显示任何毒副作用。因此可以认为，MSN 具有良好的生物相容性，可以用作药物载体。
1。2 MSN的细胞内吞
Hoekstra 等研究发现非噬菌类真核细胞可以内吞尺寸达 500 nm 的乳胶粒子，内吞效率随着粒子尺寸的减小而增加，当粒子尺寸在 200 nm 左右或更小时吸收效率最高，但未观察到粒径大于1 μm 的粒子的吸收。 MSN 具有在 50～300 nm 范围内可调的粒径，这使得MSN 可以通过内吞方式进入细胞，有效地将药物输送到细胞内。
细胞吸收通常是靠被吸收物质与细胞膜结合受体(如低密度脂蛋白或转铁蛋白受体)之间的特定结合力来实现的。但是没有相应受体的物质，仍能通过细胞内吞或胞饮作用而被吸收。MSN与磷脂之间有较强的亲和力，可以通过这种高亲和力吸附在细胞表面，进而发生细
胞内吞。体外细胞试验结果表明 MSN 可以有效地被各种哺乳动物细胞内吞，如癌细胞(HeLa， CHO， lung， PANC-1)、非癌细胞(神经胶质、肝、内皮)、小噬细胞、干细胞(3TL3，间叶细胞)等 MSN 的内吞过程(如图1所示)非常快，通常引入MSN 30 min后，即可在细胞内观察到被内吞的MSN。
图1 HeLa 细胞内吞MSN 的TEM照片
为了弄清细胞内吞 MSN 的机制，科学家们做了更进一步的研究。 Mou 等研究了3T3L1 和间叶干细胞内吞荧光标记的 MSN 的过程，发现其内吞作用是通过网格蛋白介导的途径进行的，并且粒子能够逃脱内
溶酶体囊泡。用不同官能团修饰 MSN 的外表面，还可以控制MSN的吸收效率和吸收机制，Lin等发现用特定基团(如叶酸)修饰 MSN 的外表面，可以显著提高 MSN 的细胞吸收效率；用带电荷的官能团修饰 MSN 的外表面，能够提高吸收效率，增强粒子逃脱内溶酶体的能力。上述实验结果表明，外表面的官能化对 MSN 进入细胞的途径有很大影响。目前，大多数人认为网格蛋白介导的内吞作用是非官能化MSN 和绝大多数官能化 MSN 进入细胞的主要途径，而叶酸改性的MSN 则是通过叶酸受体介导的内吞作用进入细胞，胺和胍基官能化的MSN 则可能是通过一种与网格蛋白和细胞质膜微囊无关的内吞机制进入细胞。
2、 MSN药物传输系统的药物负载
作为载药系统的纳米微粒可分为以下 6 种类型：微乳、生物可降解高分子纳米粒、脂质体、固体脂质纳米粒、磁性纳米粒和基因转导的纳米颗粒。它们各有特点适于不同制剂的开发，例如，微乳作为载药系统，可以增加难溶性药物的溶解度，提高水溶性药物的稳定性，提高药物的生物利用度，同时具有药物的缓释性和靶向性，并且适于工业化制备。微乳具有高扩散性和皮肤渗透性，使其在透皮吸收制剂的研究方面得到极大关注。生物可降解纳米颗粒可以改变药物的体内分布，具有控释性和靶向性，增加药物的稳定性，提高药物的生物利用度，特别适用于多肽和蛋白质等基因工程药物口服剂型的研究。脂质体载药系统同样具有药物的缓释性和靶向性，增加药物在体内和体外的稳定性，降低药物毒性，提高药物治疗指数，特别是脂质体结
构的可修饰性，使开发具有特殊功能的载药系统如隐形脂质体、免疫脂质体成为可能。固体脂质纳米粒的显著特点：一是采用生理相容性好的低毒类脂材料为载体；二是可采用已成熟的高压乳匀法进行工业化生产，同时固体脂质纳米粒载药系统还具有控释性、靶向性、较高的载药量及改善药物的稳定性等优点。磁性纳米粒载药系统，可以通过外加磁场将药物导向靶位，适用于潜表部位病灶或外加磁场易触及部位病灶的诊断和治疗。纳米载体介导的遗传物质能高效地进入靶细胞，并且不易被血浆或组织细胞中各种酶所破坏。因此基因能透过核膜进入细胞核，并整合于染色体 DNA 中，从而获得转基因的高效稳定表达而发挥治疗作用。
载药过程通常是将载体浸泡在高浓度的药物溶液中，然后分离、干燥。载体对药物的吸附能力决定了载药能力。MSN的孔径大小决定了能够进入孔道内的药物分子的大小，因此，MSN 的药物吸附主要由粒子的孔径大小决定。一般情况下，只要 MSN 的孔径稍大于药物分子的尺寸(即孔径/药物尺寸＞1)就足以将药物吸附到孔内。 MSN吸附药物的能力主要来源于介孔表面与药物之间的氢键作用、离子键相互作用、静电相互作用和疏水性相互作用等。 MSN的比表面积和比孔容对载药量的影响很大，在孔径允许的情况下，比表面积越大吸附药物的量也就越大。Vallet-Regi 等研究了两种比表面积不同的MSN(MCM-41和SBA-15，比表面积分别为 1157 和 719 m2/g)负载药物阿仑膦酸的情况，发现它们的最大载药量分别为 139 和 83 mg/g。药物与介孔表面的相互作用是负载药物的主要推动力，然而，在载药
过程中还可能产生药物与药物之间的弱相互作用，这种作用将导致药物将整个介孔填满，从而使得载药率大大提高。因此，比孔容也是决定药物负载量的一个关键因素。Azais 等发现连续几次负载药物可以有效地提高 MSN 的最大载药量，这是由于药物分子间的弱相互作用可以使介孔得到最大限度的填充，因此，大的比孔容可以产生更大的载药量。
3、 MSN药物传输系统的药物控释
对于药物传输系统来说，药物的释放往往是更重要的环节。药物释放可分为不可控释放和可控释放两种，两者的区别在于：在不可控释放情况下，药物传输系统进入介质后，即开始释放药物，药物的释放地点和速度不可控制；在可控释放情况下，可以有目的性地控制药物的释放地点和速度。随着科技的发展和人们对治疗水平要求的提高，药物传输系统逐渐由不可控释放向可控释放发展。在早期的 MSN 药物传输系统研究中，主要是通过改变 MSN 的结构参数，如孔径、比表面积和比孔容来实现对药物的控制释放。随着研究的深入，基于环境响应性的药物控释逐渐成为研究的热点。
3。1 基于MSN 结构参数的药物控释
早期的 MSN 药物传输系统主要利用材料的高比表面积和比孔容来负载药物，药物仅简单地吸附在介孔内，主要靠孔径或孔的形态来实现药物的控制释放。。2001 年，Vallet-Regi 等首次研究了两种不同孔径的MCM-41型MSN对药物布洛芬(IBU)的负载情况，并研究了其在模拟体液中的释放行为，研究结果表明MCM-41 具有较高的载药量，
可以延长药物的释放周期，并且随着孔径的增大，药物的释放速率加快。孔径可以控制药物的动力学释放过程，这一概念不仅适用于 2 维六方孔道结构的 MCM-41，对于具有3维六方孔道结构的MCM-48介孔材料也同样适用此后，这方面的工作陆续展开，曲凤玉等将药物Captopril 和 IBU 分别负载于 MCM-41 的孔道中； Andersson 等将IBU 负载于 SBA 系列的介孔材料中。这些研究发现药物的释放速率不仅与孔径有关，还与介孔的其它性质有关，如孔的连通性、几何形态等。
Lin 等研究了 MSN 的孔和粒子形态对药物控释性能的影响，他们使用了一种特殊的模板剂室温离子液体(room-temperature ionic liquid， RTIL)，以这种模板剂合成出相应体系的MSN (RTIL-MSN)来研究抗菌剂的控释。他们制备了一系列具有不同粒子形态的RTIL-MSN 材料，包括球形、椭圆形、棒状和管状。通过改变 RTIL 模板可以得到不同形态的孔道结构，例如MCM-41 型的六方孔道、Moir é型螺旋孔道、蠕虫状孔道。这种孔内封装离子液体的MSN，其控释能力可通过测量它们对大肠杆菌 K12 的抗菌效果来研究。结果显示，具有球形、六方孔道的RTIL-MSN与管状、虫洞状孔道的RTIL-MSN 相比具有更好的抗菌活性。这一结果可以归因于平行六方孔道与无序的虫洞孔道相比，从前者扩散释放出RTIL的速率更快。这项工作表明了MSN的形态对控释行为的重要性。通过改变 MSN 表面性质的方法来控制药物的释放有两种不同的方法:改变 MSN 的比表面积；或通过表面官能化的方法在表面修饰一些小分子以改变药物与表面之间
的作用力。MSN 表面具有丰富的硅羟基，可以通过硅烷偶联剂修饰上不同的官能团，因此对 MSN 进行表面官能化修饰是常用的改变MSN 表面性质的方法，图 2总结了常用的修饰官能团和相对应使用的药物。 Vallet-Regi等研究发现不同官能团修饰的MCM-41对药物布洛芬吸附和释放的性能有很大影响，这主要是因为修饰的官能团与药物的特定基团之间会产生氢键、静电或疏水性等相互作用所引起的。Zhu， Song， Zeng等分别采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)后修饰方法和一步法制备了氨基修饰的 MSN，并用不同药物对修饰后的 MSN 的载药和释药行为进行了研究。结果发现氨基修饰能显著提高 MSN 的载药率，延长释放周期；并且发现一步法对延长水溶性药物 BSA 和阿司匹林的释放周期较好，而 APS 后修饰法对延长非水溶性药物IBU 的释放周期较好。 Tang 等用羧基化的 MSU型 MSN 负载药物法莫替丁，法莫替丁分子中的氨基可与羧基产生电荷相互作用，从而实现药物的有效负载，研究发现修饰的羧基量是影响载药量的关键因素，体外实验表明该载药系统缓释效果明显。Sousa 等用胶原质修饰SBA-15型MSN，胶原质能够对药物阿替洛尔的释放起到阻碍作用，缓释效果更加明显。上述结果说明，可以选择性的对 MSN 表面进行功能化，修饰不同的官能团，从而实现对不同药物的负载和控制释放。
图2 常用的MSN 表面官能化基团和在这些体系中使用的一些药物的结构
3。2 基于刺激响应性的药物控释
在使用一些具有较强细胞毒性的药物时，常常要求在到达病灶部位之前做到药物“零释放”，以减小药物的毒副作用。而早期的药物传输系统都不具备这一特点，都还仅仅停留在缓释阶段。2003 年，Lin 等创造性地设计合成了以 MSN 为基础的刺激响应性药物传输系统，真正实现了对药物的控释。此后，这类药物传输系统得到了深入的发展，表 1 总结了目前为止发表的以MSN 为基础的这种可控药物传输系统。这些系统利用各种化学实体(如纳米粒子、有机分子、超
分子组装体)作为“门卫”(gatekeepers)，在一定外界环境(如光、
pH、还原剂等)的刺激下发生反应，从而实现对药物分子的控制释放。
表1 具有“门卫”的 MSN 类刺激响应性体系
肿瘤组织的温度比正常组织稍高，pH 比正常组织稍低，并且不同组织所处的 pH 环境也不同。因此，在“门卫”型药物控释传输系统盛行的同时，具有 pH和热响应型的药物控释传输系统也成为了人们研究的热点。
3。2。1基于介孔二氧化硅的pH响应用于药物控释[18]
R Casasus等利用(EtO)3SiCH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2在MCM-41的外出口处引人了pH敏感开关，其作用机理如图3所示。在低pH值的水溶液中，MCM-41外表面碳链上的氨基被质子化，在静电排斥的作用下，碳链分开将阀门关闭；在高pH值的水溶液中，凝胶外表面碳链上的氨基被去质子化，在氢键和疏水作用下，含氨基的碳链聚集在一
起使阀门打开。靠控制溶液的pH值可控制阀门的完全开关及开关程度，从而进行有效的可控释放[10]。
图3 基于MCM-41的用于可控释放的pH敏感开关示意图
3。2。2基于介孔二氧化硅的光响应用于药物控释[19]
利用有机衍生的金纳米颗粒（PR-AuNPs）封闭介孔二氧化硅（MSN）孔道，并且在PR-AuNPs上修饰一个光敏元件（photoresponsive linker）TUNA，通光特定的激发光来控制介孔二氧化硅孔道的打开，以应用于对药物释放的控制，如图4所示：
图4。PR-AuNPs-MSN控制药物释放原理图
3。2。3基于介孔二氧化硅的温度响应用于药物控释
当温度小于LCST时，布洛芬和介孔材料形成氢键而被捕获，当温度大于LCST时，布洛芬和介孔材料形成氢键被打断，从而释放到颗粒外面。肿瘤组织的温度比正常组织稍高，利用这种载体结构可能能实现抗肿瘤药物的可控和靶向释放。
图5。温度响应型纳米复合材料MCF-PNIPA控制释放机理图
3。2。4基于介孔二氧化硅的酶响应用于药物控释[20]
猪肝酯酶催化起塞子作用的酯水解，从而致使β-CD脱离，进而孔内的药物得以释放。如图6示：
图6。Synthesis and Activation of Enzyme Responsive Snap-Top System 3。2。5基于介孔二氧化硅的竞争性结合响应用于药物控释[21]
连接有多孔MCM-41二氧化硅纳米颗粒的DB24C8超纳米分子，当金属阳离子与其发生竞争性结合时，超纳米分子与二氧化硅颗粒的结合被打破，从载体上脱落，从而孔内的药物释放出来。如图7示：
图7。竞争性结合开关的作用原理示意图
4、MSN药物传输系统的靶向功能
理想的药物传输系统，不仅要具备良好的控释能力，而且要具备能将药物准确地输送到病灶部位的能力。在恶性肿瘤治疗中，这一点显得尤为重要，准确的靶向不仅可以提高药物的治疗效果，还可以大大减小药物对正常细胞和组织的毒副作用。目前，对于具有靶向功能的药物传输系统的研究主要集中在配体靶向和磁靶向方面。配体靶向是指利用抗体或特定配体的细胞靶向，它依赖于靶向剂与细胞表面抗体的选择性结合，从而引起受体介导的细胞内吞。叶酸是目前研究得比较广泛和深入的配体靶向，这是由于绝大多数的癌细胞表面其叶酸受体均表达过度，如卵巢、子宫内膜、直肠、乳腺、肺、肾、
神经内分泌癌、源于上皮癌的脑异位癌等。Rosenholm 等用超支化聚乙烯亚胺(PEI)修饰MSN的外表面，再利用MSN表面的氨基修饰荧光分子FITC 和叶酸配体，得到了一种同时具有标记和靶向功能的药物传输系统，几种不同叶酸受体表达水平的细胞对粒子的内吞实验结果显示，叶酸受体表达多的癌细胞，其粒子内吞数量是正常细胞的五倍多。
4。1 配体靶向给药
在肿瘤治疗的过程中，为降低药物的不良反应，提高药效，寻找有效的药物靶向传递系统已成为肿瘤生物治疗的研究热点之一。随着细胞分子生物学的不断发展，在肿瘤细胞表面或肿瘤相关血管发现了一系列受体，其在肿瘤组织过度表达并与肿瘤生长增殖密切相关。以肿瘤细胞表面特异性或过度表达的受体为靶点，利用受体和配体的特异性反应，将配体与药物结合，配体发挥导向物作用，将药物靶向递送到肿瘤细胞(或组织)，实现主动靶向释药，可以提高特定部位的药物浓度。引入能被病灶靶细胞特异识别的独特配体的药物传递系统，称之为配体靶向药物传递系统( ligand2 drug delivery system，LDDS)。LDDS将药物运输到细胞表面，导向配体与细胞表面表达的受体识别和相互作用，受体介导内吞释放药物，从而特异性地杀伤肿瘤细胞，这种在肿瘤治疗中以细胞表面受体为靶点的配体靶向治疗引起人们的广泛关注。
4。2 磁靶向给药
磁靶向药物传输系统(Magnetic targeted drugs de-livery system，
MTDDS)是近几年发展起来的一种新型靶向药物传输系统。磁性粒子和MSN 结合的形式一般分两种: 一种是以磁性粒子为核，介孔二氧化硅为壳；另一种是磁性粒子通过一定的化学作用吸附到MSN表面。Wu 等首先合成了一种以微米级 Fe3O4 为核，介孔二氧化硅为壳的具有核-壳结构的磁性MSN复合粒子，开启了磁性粒子与介孔二氧化硅结合的热潮。Giri 等制备了一种用超顺磁性氧化铁纳米粒子封孔的介孔二氧化硅纳米棒，该体系中氧化铁粒子不仅起到药物靶向的作用，还充当控制药物释放的“门卫”。 Liong 等以氧化铁晶体为核，介孔二氧化硅为壳，并继续在外表面修饰上一层亲水的磷酸根、叶酸配体和荧光分子，得到的载药系统在靶向能力提高的同时，还具有荧光成像的功能。
4。3量子点用于靶向药物开发治疗
传统的荧光分子染料作为标记试剂，每种试剂需要特定的偶联方法，而用量子点作标记物对生物大分子标本的活性无伤害，且与生物大分子的偶联方法比较单一。因此利用量子点实现靶向药物开发治疗成为了研究热点。
量子点是一种新型小分子荧光染料[22-24]，又称为半导体纳米微晶体，是一种三维尺寸都限制在纳米级单位内的新型荧光材料，通常为核壳结构，其核心为具有高发光效率的半导体物质，外包一层硫化物。该结构提高了量子的化学性能和光学性能[25]，使其在医学领域有着广阔的应用前景。
通过溶胶凝胶法制备得到磁性介孔二氧化硅球，增加模板剂
C18TMS的量，介孔硅球的比表面积随之增。加对介孔微球表面进行巯基功能化修饰后，利用介孔二氧化硅球表面的巯基对不同粒径的CdTe量子点进行吸附，比较了介孔二氧化硅球的荧光发射谱与纯量子点的荧光发射谱。当量子点尺寸较小时，介孔球的荧光发射峰与量子点的荧光发射峰相差不大；当量子点的平均尺寸略大于最可几孔径时，只有较小粒径部分的量子点能够进入到介孔二氧化硅球中，所以荧光发射峰向短波长方向移动；当量子点的尺寸远大于介孔的孔径时，量子点无法进入到介孔球中，就无法观察到相应的荧光发射谱。因此，以量子点为码尺，通过介孔微球对不同尺寸的量子点的吸附可以对介孔球的孔径大小进行近似估计。将量子点看作模型药物，则介孔微球对相当尺寸的小分子药物能实现装载，结合介孔微球的磁响应，这类介孔微球可望用做磁靶向给药系统。
5、总结与展望
MSN 以其独特的性能，在生物医药等领域显示出了诱人的应用前景，必将会给临床治疗手段和药物治疗带来突飞猛进的进步。目前，关于 MSN 类药物传输系统的研究越来越多，不管在控制 MSN 的形态、稳定性和分散性上，还是设计新颖的靶向、控释药物输送体系上，都取得了巨大的成就。人们不再满足于合成单一功能的 MSN 药物传输系统，逐渐向制备集成像、靶向、多重环境相应性控释为一体的多功能复合微球转移，如引入量子点或荧光分子使微球具有成像和跟踪标记功能，引入磁性粒子使微球具有磁分离、靶向和共振的功能。
虽然 MSN 药物传输系统已经取得了许多成绩，显示了其在未来
应用中的潜力。但要想进一步取得实际应用，仍有许多问题需解决。例如，MSN 材料的体内研究仍未深入展开，关于材料在血液中的流通性能、可能引发的免疫反应、在肝脏或某些组织中是否有可能发生积聚等重要问题仍有待于探索；MSN 材料在体内的长期生物相容性有待于深入研究；基于 MSN 药物传输系统的药物控制释放仍有待于扩展和深入研究。尽管还存在许多问题，但我们相信，会有更多新的合成方法和巧妙的设计产生，赋予 MSN 更多的功能，来一一解决这些问题。这些问题的解决也将推动 MSN药物传输系统一步一步走向实际应用。
6、参考文献
[1]Torchilin，V。P。Nat。Rev。Drug Discovery ，4，145。
[2]Yang，D。；Y ang，F。；Hu，J。H。；Long，J。；Wang，C。C。；Fu，D。L。；Ni，Q。X。Chem。Commun。，4447。
[3]Wang，S。G。；Wu，C。W。；Chen，K。；Lin，V。S。Y。Chem。Asian J。2009，4658。
[4] Lee，C。H。；Lo，L。W。；Mou，C。Y。；Y ang，C。S。Adv。Funct。Mater。2008，18，3283。
[5] Yang，F。；Hu，J。H。；Y ang，D。；Long，J。；Luo，G。P。；Jin，C。；Y u，X。J。；Xu，J。；Wang，C。C。；Ni，Q。X。；Fu，D。L。Nanomedicine 2009 ，4，317。
[6]Beck，J。S。；V artuli，J。C。；Roth，W。J。；Leonowicz，M。E。；
Kresge，C。T。；Schmitt，K。D。；Chu，C。T。W。；Olson，D。H。；
Sheppard，E。W。；McCullen，S。B。；Higgins，J。B。；Schlenker，
J。L。J。Am。Chem。Soc。，114，10834。
[7] Lai，C。Y。；Trewyn，B。G。；Jeftinija，D。M。；Jeftinija，K。；Xu，S。；Jeftinija，S。；Lin，V。S。Y。J。Am。Chem。Soc。2003，125，4451。
[8] Chen，H。R。；Shi，J。L。；Li，Y。S。；Y an，J。N。；Hua，Z。L。；Chen，H。G。；Y an，D。S。Adv。Mater。2003，15，1078。
[9] Yu，C。Z。；Fan，J。；Tian，B。Z。；Zhao，D。Y。Chem。Mater。2004，16，889。 3 Y amada，T。；Zhou，H。；Honma，I。；Katsube，T。J。Phys。Chem。B 2004，108，13341。
[10]Bisquert，J。；Cahen，D。；Hodes，G。；Ruhle，S。；Zaban，A。J。Phys。Chem。B 2004，108，8106。
[11] Shi，J。L。；Hua，Z。L。；Zhang，L。X。J。Mater。Chem。2004，14，795。
[ 12 ] KI M E，JEONG H，PARK I ，et al 。Hepatocyte2targeted nuclear
imaging using 99m Tc2 galactosylated chit osan: conjugation，targe2
ting and biodistribution[ J ]。J NuclMed，2005，46 (1) : 141 - 145 。[ 13 ]OPANASOPIT P，H IGUEL TI Y，KAWAKAMI S，et al 。Invol we2
nent of serum mannan binding p r oteins and mannose recep ters in
up take of mannosylated li pos omes by macr ophages [ J ]。B iochi m B iophys Acta，2001，1511 (1) : 134 - 145。
[ 14 ]TOOLE B，W IGHT T，TAMMIM。Hyaluronan2 cell interacti ons in
cancer and vascular disease [ J ]。B iol Chem ，2002，277 ( 7 ) : 4593 - 4596。
[15] Sukhorukov GB ，Rogach A L ，Zebli B ，et al 。Small ，2005 ，1
(2) : 194— 200
[16] Xie H Y，Zuo C ，Liu Y，et al 。Small ，2005 ，1 (5) : 506—509
[17]。S ˇamaj，J。Methods and molecular tools for studying endocytosis in plants: An overview in Plant
Endocytosis (eds S ˇamaj，J。，Balus ˇka，F。& Menzel，D。)，1–17 (Springer，Berlin/Heidelberg，2006)。
[18]J Am Chem Soc，2004，126(28):8612-3
[19]J Am Chem Soc，2009，131:3462–3
[20]J。AM。CHEM。SOC。2008，130，2382 2383
介孔二氧化硅纳米颗粒应用于可控药物释放 摘要通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理（PH响应、光响应、温度响应、酶响应及竞争性结合响应）、靶向方法（配体靶向、磁靶向、量子点应用于靶向）的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述。 关键词介孔二氧化硅纳米粒子；药物传输；控制释放；靶向；量子点。 近年来，介孔材料由于其独特的优异性能成为了研究开发的热点，在催化、吸附分离、药物释放等领域的应用前景更使其备受关注。1992年，Kresge等，首次在Nature杂志上报道了一类以硅铝酸盐为基的新颖的介孔氧化硅材料，M41S，其中以命名为MCM-41的材料最引人注目其特点是孔道大小均匀、六方有序排列、孔径在1。5-10nm 范围可以连续调节，具有高的比表面积和较好的热稳定及水热稳定性，从而将分子筛的规则孔径从微孔范围拓展到介孔领域这对于在沸石分子筛中难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的应用前景。 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放，有利于提高药效，降低药物的毒副作用，在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景，已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1-6]。许多药物都具有较高的细胞毒性，在杀死病毒细胞的同时，也会严重损伤人体正常细胞。因此，理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性，较高的载药率和包
封率，良好的细胞或组织特异性——即靶向性；还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子，到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性。 介孔SiO2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles，MSN)具有在2～50 nm范围内可连续调节的均一介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点，非常适合用作药物分子的载体。同时，MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m2/g)和比孔容(＞0。9 cm3/g)，可以在孔道内负载各种药物，并可对药物起到缓释作用，提高药效的持久性。因此，近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视，本文通过对MSN 载药机理[7]、药物控释机理[8]和靶向方法[9-14]的介绍，对MSN 在可控药物传输系统中的应用[15-17]加以综述。 1、介孔二氧化硅纳米颗粒 1992年，Kresge等首次合成出MCM-41型介孔分子筛，这种具有规则孔道结构的介孔纳米微球立即吸引了广泛的关注，并得到了快速的发展。MSN是利用有机分子(表面活性剂或两亲性嵌段聚合物)作为模板剂，与无机硅源进行界面反应，形成由二氧化硅包裹的规则有序的组装体，通过煅烧或溶剂萃取法除去模板剂后，保留下二氧化硅无机骨架，从而形成的多孔纳米结构材料。通过选择不同的模板剂和采用不同的合成方法可得到不同结构特征的介孔材料。 1。1 MSN的生物相容性
1前言 1.1纳米二氧化硅的发展现状及前景 纳米材料是指微粒粒径达到纳米级(1～100nm)的超细材料。当粒子的粒径为纳米级时，其本身具有量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因而展现出许多特有的性质，应用前景广阔。纳米SiO 是极具工业应用前景的纳米材料，它的应用领域十分广泛，几乎 2 粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟，直到“八五计涉及到所有应用SiO 2 划”将“纳米材料”列人重大基础项目之后，这方面的研究才迅速开展起来，并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作，成 [1]，从而使我国成为继美、英、日、德功开发出纳米材料家庭的重要一员——纳米SiO 2 国之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米SiO 的批量生产为其研究开发提 2 供了坚实的基础。 目前，我国的科技工作者正积极投身于这种新材料的开发与应用，上海氯碱化工与华东理工大学[2]建立了连续化的1000t／a规模中试研究装置，开发了辅助燃烧反应器等核心设备，制备了性能优良的纳米二氧化硅产品，其理化性能和在硅橡胶制品中的应用性能，已经达到和超过国外同类产品指标。专家鉴定认为，纳米二氧化硅氢氧焰燃烧合成技术、燃烧反应器和絮凝器等关键设备及应用技术具有创新性，该成果总体上达到国际先进水平，其中在预混合辅助燃烧新型反应器和流化床脱酸两项核心技术方面达到了国际领先水平，对于突破国际技术封锁具有重大价值。但总地来讲，我国纳米SiO 的生 2 产与应用还落后于发达国家,该领域的研究工作还有待突破。 1.2 纳米二氧化硅的性质[3]~[5] 纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。微结构呈絮状和网状的准颗粒结构，为球形。这种特殊结构使它具有独特的性质： 纳米二氧化硅对波长490 nm以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。 纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。 纳米二氧化硅在高温下仍具有强度、韧度和稳定性高的特点，将其分散在材料中，
价格是影响顾客购买的重要因素，也是营销活动中最难以确定的因素，定价要求企业既要考虑企业的成产成本，又要考虑顾客对价格的接受程度，而纳米二氧化硅颗粒价格也在随着行情不断变化，具体价格行情可以直接点击官网恒力特新材料进行在线咨询。下面为您介绍下它的相关知识，希望能给您带来帮助。 纳米二氧化硅是无机粉体中的“半边天”，她的微颗粒表面带负电，不但亲水，而且亲和各种粉体，阴阳平衡，流动如水，具有高分散性，是典型的“干粉改性剂” 纳米二氧化硅表面负电性化学活性高，是粉体材料中少有的酸性氧化物。她与碱结合，可在水中速凝固，她在世界瞩目的墨西哥湾漏油事故中，解决了世界性堵漏难题。因此首先出生中国的纳米二氧化硅便成了世界油田的“女神”，因为特轻质，中国石油业又给她取了绰号——“减轻剂”。
纳米二氧化硅在高性能混凝土中添加水泥用量的1～6%，可使抗压强度提高1倍，并可改善混凝土工作性——可塑性、泵送性、保水性、防泌水性、抗渗性、抗冻性等。适量加入水泥中改性使用，她与游离钙结合即生成硅酸钙凝胶，填充水泥石结构缝隙，使短命的水泥混凝土成为耐久的人造石。 纳米二氧化硅复合少量钛白粉、氧化锌等可成为高分散轻质活性补强粉体，加入橡胶中可生产优质飞机、汽车轮胎。配制功能性纳米复合材料，可广泛应用于新型建材、橡塑制品、油漆涂料、玻璃钢、工程陶瓷、纺织人革、胶粘剂、炼钢脱氢剂、水晶制品…… 恒力特新材料是集科技研发、生产、销售为一体的高新技术企业，是国内和华东地区橡胶助剂骨干企业，恒力特牌橡胶防老剂 8PPD-35、BLE、BLE-W、BLE-C、SP、SP-C、AW、DFC-34等系
列，抗疲劳剂PL-600、橡胶耐磨剂SL-A、橡胶助剂EVR、抗热氧剂RW、阻燃剂、橡胶粘合剂HLT-301、HLT-501系列，橡胶促进剂DTDM、DBM系列，橡胶补强剂FH、FHT系列，都得到了轮胎、胶带、胶管及橡胶制品企业的认可。 公司坐落在安徽阜阳颍州经济开发区，生产工艺先进，检测仪器齐全，产品性能稳定，本着“和谐、诚信、奋进”的企业精神，遵循以“过硬的产品、更好的服务”为宗旨，以更好的性价比为橡胶制品行业提供更多、更优的选择。如果您想进一步了解，可以直接点击官网恒力特新材料进行在线咨询。
Journal of Comparative Chemistry 比较化学, 2018, 2(2), 39-46 Published Online June 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/091703313.html,/journal/cc https://https://www.doczj.com/doc/091703313.html,/10.12677/cc.2018.22007 Study on the Construction of Nanocarriers Based on Mesoporous Silica Yang Zhou1,2, Lijun Tao1,2, Yinjia Wan1,2, Yuan Zhou1,2 1Wuhan Institute of Technology, Wuhan Hubei 2Green Chemical Process Key Laboratory of Ministry of Education, Wuhan Hubei Received: Apr. 21st, 2018; accepted: May 14th, 2018; published: May 21st, 2018 Abstract Human beings are working hard to conquer the cure of cancer and strive to explore the methods and techniques of treating cancer. The preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug car-rier provides a new research direction for cancer treatment. Fe3O4 nanoparticles were prepared by solvothermal method. SiO2 was coated on the surface of Fe3O4 with CTAB as template. Then the template was stirred in the ethanol solution of NaCl to form mesopores outside Fe3O4. In the expe-riment, the magnetic mesoporous silica nanometer drug carrier with good morphology was pre-pared by controlling the time of the coating and changing the amount of TEOS. Finally, the opti-mum dosage of TEOS was about 150 μl when the time was 6 hours. Finally, Fe3O4@mSiO2 was mod-ified by surface thiolation, so that the surface thiylated Fe3O4@mSiO2can not only through the mesoporous drug loading, but also through the chemical bond drug to improve the carrier drug loading rate. The successful preparation of magnetic mesoporous silica nano-drug carrier brings new research direction for targeted therapy of cancer treatment. Keywords Drug Delivery, Magnetic Mesoporous Materials, Cancer Therapy 磁性介孔二氧化硅纳米药物载体的制备及其 研究 周洋1,2，陶丽君1,2，万尹佳1,2，周原1,2 1武汉工程大学，湖北武汉 2绿色化工教育部重点实验室，湖北武汉 收稿日期：2018年4月21日；录用日期：2018年5月14日；发布日期：2018年5月21日
二氧化硅纳米颗粒制备表征及其应用的研究 周韬 摘要：本实验采用沉淀法和溶胶凝胶法制备了二氧化硅纳米晶体，并对得到的产物进行了红外光谱和粒径分析。 关键词：溶胶凝胶，红外光谱，粒径分析 引言 近几年来用单分散二氧化硅球形颗粒为原料自组装制备光子晶体受到了人们的广泛关注，光子晶体广泛的应用前景，促使人们制备出优良的单分散二氧化硅球形颗粒[1]。 光子晶体是介质的周期排列而构成的一种人工微结构材料, 由于电磁波在其中的传播可以用类似于电子在半导体中传播的能带理论来描述, 故而得光子晶体之名, 以此表明光子之晶体与电子之晶体(半导体)的区别与联系。光子晶体被认为是控制光子(电磁波)传播的行之有效的工具, 光子晶体的典型特点是具有光子带隙。当物质的自发辐射频率处在光子带隙内时, 它可以用于抑制光子晶体内的物质的自发辐射。同时, 当在光子晶体内引入缺陷时,如果物质的自发辐射频率和缺陷模的频率一致, 又可用于增强物质的自发辐射, 而且这种自发辐射有类似于受激辐射的特性。光子晶体可以用于制备超高品质因子的微腔, 用于研究腔量子电动力学效应,是量子通讯和量子信息处理的有力工具[2]。 本实验采用溶胶凝胶的方法尝试制备二氧化硅纳米颗粒。 1、实验部分 1.1原理 二氧化硅的制备方法也有很多种，依据反应是否在溶液中发生，分为干法和湿法。干法主要有气相法和电弧法，湿法主要有溶胶-凝胶法，沉淀法，水热法及微乳液法等。其中，溶胶凝胶法（以下简称Sol-Gel法）利用活性较高的前驱体作为原料，在含水的溶液中水解，生成溶胶，然后溶胶颗粒间进一步发生相互作用，与溶剂共同生成凝胶，干燥后、煅烧获得前驱体相应的氧化物。 二氧化硅的制备主要分为如下两步： 第一步水解 ?Si?OR+H2O →?Si?OH+ROH
一种合成二氧化硅纳米粒子的新方法 摘要 在溶胶-凝胶过程通过使用超声法，已第一次使用顺序的方法制备单分散的和大小均匀的二氧化硅纳米颗粒。在乙醇介质中，通过水解正硅酸四乙酯（TEOS），得到二氧化硅颗粒，并对不同试剂对粒径的影响进行了详细的研究。各种在 20-460nm范围内的不同大小的颗粒的合成。实验用到试剂：氨水（2.8-28molL-1），乙醇（1-8molL-1），水（3-14molL-1），和TEOS（0.012-0.12molL-1），而粒子的尺寸在扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM)下观察。除了上述的观察，温度对粒径的影响也进行了研究。在本研究中所获得的结果是与利用紫外-可见分光光度法测定的所观察到二氧化硅粒子的电子吸收行为的结果一致。 1、介绍 二氧化硅纳米粒子因为他们容易制备和其在各种工业中的广泛应用，如催化剂，颜料，制药，电子和薄膜基板，电子和热绝缘体，和湿度传感器[1]，在科研中占据了突出的位置。这些产品中的一些产品的质量高度依赖于这些粒子的粒径和粒径分布。 Stober 等人[2]在1968年,报道了一项先进的合成球形和单分散二氧化硅纳米粒子的方法，即从从硅醇盐的的乙醇水溶液，在以氨水作为催化剂的存在下,制备从50nm至1μm的不同尺寸范围的具有窄粒度分布的二氧化硅纳米粒子。颗粒的大小取决于硅醇盐和醇的类型。在甲醇溶液中制备的颗粒是最小的，而颗粒尺寸是随着醇的链长增加而增大的。当长链醇被用作溶剂，颗粒尺寸分布也变宽。在此之后，在这一领域[3-11]也进行了大量的研究。在本研究中，主要涉及两种类型的反应：（ⅰ）通过水解形成硅羟基和（ii）硅氧烷桥所形成的缩聚反应： 水解作用：Si–(OR) 4 + H 2 O →Si–(OH) 4 + 4R–OH， 缩合：2Si–(OH) 4→2(Si–O–Si) + 4H 2 O。 缩合速率取决于反应条件，这可能会导致形成一个三维网状的结构，或形成单一的单分散颗粒[12]。对于较大的颗粒的制备，由Bogush等人已经描述了一个种子的生长技术。在该技术中的种子悬浮液利用Stober反应沉淀制得。当反应完成后，TEOS和水以1:2的摩尔比加入到该种子悬浮液中。这种技术的缺点是，如果的TEOS的量超过某一临界值时，会出现第二颗粒群。使用这种技术，可以制备更多的单分散粒子，并且使它们在溶胶中的质量分数增加，但用这种方法，不可能增加超过1微米大小的单分散粒子。电解质对二氧化硅纳米颗粒的大小的影响由Bogush和Zukoski[5]进行了说明，并且在他们的研究中，他们报告说，当电解质（NaCl）的浓度由0增加至10-4M时，颗粒尺寸从340增加至710nm。 黄和同事已经报道，超声处理在反应的过程中，可以显著地增加碳化二亚胺介导的酰胺化作用[13]的产率。鉴于此，在本研究中，我们已经确定了各试剂对粒径的影响，除了温度对超声波处理的影响。据我们所知,这是第一次报道在溶胶-凝胶过程中利用顺序添加方法制备二氧化硅粒子。 2、材料和方法 2、1试剂 正硅酸乙酯（TEOS）（99.99％，Aldrich公司），乙醇（99.99％，Aldrich 公司），和氢氧化铵（28％，Wako），使用时无需任何进一步纯化。整个实验过程中使用的Milli-Q水（18.2 ）。 2、2表征
在我们的认知里，厂家进行直接销售是有利于顾客进行购买的，首先没有了繁琐的分销渠道费用，也少了中间商赚取差价的机会，所以其性价比高的价格优势得以体现，也让很多顾客一直在寻找厂家价格。下面由纳米二氧化硅厂家恒力特新材料为您介绍下它的相关知识，能够帮助您在购买此产品时有全面的认知。 纳米二氧化硅在高性能混凝土中添加水泥用量的1～6%，可使抗压强度提高1倍，并可改善混凝土工作性——可塑性、泵送性、保水性、防泌水性、抗渗性、抗冻性等。适量加入水泥中改性使用，她与游离钙结合即生成硅酸钙凝胶，填充水泥石结构缝隙，使短命的水泥混凝土成为耐久的人造石。 纳米二氧化硅复合少量钛白粉、氧化锌等可成为高分散轻质活性
补强粉体，加入橡胶中可生产优质飞机、汽车轮胎。配制功能性纳米复合材料，可广泛应用于新型建材、橡塑制品、油漆涂料、玻璃钢、工程陶瓷、纺织人革、胶粘剂、炼钢脱氢剂、水晶制品…… 纳米二氧化硅的“海绵体”轻质特性，可作为活性载体，分散吸纳各种颜料、药物、化工材料等，生产各种功能材料制品，如隐形飞机涂料、防辐射抗紫外线材料、屏蔽电磁波、降解涂料中甲醇等有害物，抗菌、抗静电、导电、储能电池、医药制药赋形、化工催化促进、纺织保健……。 纳米二氧化硅是新材料革命的“女神”，也是“为民造福的基础原材料”，电子时代的战备物资、太阳能电池的储能材料。它的用途和潜在市场可改变一个国家，一个地区的经济结构！ 恒力特新材料是集科技研发、生产、销售为一体的高新技术企业，是国内和华东地区橡胶助剂骨干企业，恒力特牌橡胶防老剂 8PPD-35、BLE、BLE-W、BLE-C、SP、SP-C、AW、DFC-34等系
2010年第30卷 有 机 化 学 V ol. 30, 2010 * E-mail: hujh@fu d an.e d https://www.doczj.com/doc/091703313.html, Received August 28, 2009; revised October 7, 2009; accepted November 6, 2009. 国家自然科学基金(No. 50873029)、上海科技创新行动计划(No. 08431902300)、中国博士后科学基金(No. 20080440569)、上海市博士后科研资助计划(No. 09R21410900)资助项目. ·综述与进展· 介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展 袁 丽 王蓓娣 唐倩倩 张晓鸿 张晓环 杨 东 胡建华* (复旦大学高分子科学系 聚合物分子工程教育部重点实验室 先进材料实验室 上海 200433) 摘要 通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理和靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 关键词 介孔二氧化硅纳米粒子; 药物传输; 控制释放; 靶向 New Progress in the Applications of Mesoporous Silica Nanoparticles to Controlled Drug Delivery System Yuan, Li Wang, Beidi Tang, Qianqian Zhang, Xiaohong Zhang, Xiaohuan Yang, Dong Hu, Jianhua * (Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers of Ministry of Education & Laboratory of Advanced Materials , Department of Macromolecular Science , Fudan University , Shanghai 200433) Abstract Through the introduction of drug loading mechanism, drug controlled release mechanism, and targeting methods of mesoporous silica nanoparticles (MSN), the application of MSN to controlled drug de-livery system is reviewed. Keywords mesoporous silica nanoparticle; drug delivery; controlled release; targeting 可控药物传输系统可以实现药物在病灶部位的靶向释放, 有利于提高药效, 降低药物的毒副作用, 在疾病治疗和医疗保健等方面具有诱人的应用潜力和广阔的应用前景, 已成为药剂学、生命科学、医学、材料学等众多学科研究的热点[1 ～6] . 许多药物都具有较高的细 胞毒性, 在杀死病毒细胞的同时, 也会严重损伤人体正常细胞. 因此, 理想的可控药物传输系统不仅应具有良好的生物相容性, 较高的载药率和包封率, 良好的细胞或组织特异性——即靶向性; 还应具有在达到目标病灶部位之前不释放药物分子, 到达病灶部位后才以适当的速度释放出药物分子的特性[7]. 介孔SiO 2纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles, MSN)具有在2～50 nm 范围内可连续调节的均一介孔孔 径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内外表面和无生理毒性等特点[8 ～13] , 非常适合用作药物分子的 载体. 同时, MSN 具有巨大的比表面积(＞900 m 2/g)和比孔容(＞0.9 cm 3/g)[9], 可以在孔道内负载各种药物, 并可对药物起到缓释作用, 提高药效的持久性. 因此, 近年来MSN 在可控药物传输系统方面的应用日益得到重视[8 ～10] . 本文通过对MSN 载药机理、药物控释机理和 靶向方法的介绍, 对MSN 在可控药物传输系统中的应用加以综述. 1 介孔二氧化硅纳米粒子 1992年, Kresge 等首次合成出MCM-41型介孔分子
纳米二氧化硅 简介： 为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。一、XZ-G01二氧化硅产品的主要技术指标，含量：99.99 % 水分≤0.01 二、XZ-G01二氧化硅用途1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂；2、平光剂：家具漆有向亚光方向发展的趋势，列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂，另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂。三．XZ-G01二氧化硅在高分子工业中的应用它广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶（搪）瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。 应用范围 由于纳米二氧化硅SP30具有小尺寸效应，表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子遂道效应和特殊光、电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象以及在高温下仍具的高强、高韧、稳定性好等奇异性，纳米二氧化硅可广泛应用各个领域，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。纳米二氧化硅是应用较早的纳米材料之一，关于纳米SiO2在橡胶改性、工程塑料、陶瓷、生物医学、光学、建材、树脂基复合材料改性中的应用已有过许多报道，这里重点介绍纳米氧化硅SP30）在其他领域的应用进展。 4.1在涂料领域 纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不退色。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米氧化硅，可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层，具有触变性、防流挂、施式性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用，可获得光致变色涂料，M．P ．J ．Peeters 等用溶胶凝胶法合成了含纳米二氧化硅SP30的全透明的耐温涂料 H．Schmidt 等合成了很厚的含纳米SiO2的涂料，并耐高温，在500℃下没有出现裂缝，Fayna Mamme ri等合成了P MMA- SiO2纳米涂料。明显增强了涂料的弹性和强度。
纳米二氧化硅的用途 , 纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。 (一)、电子封装材料 有机物电致发光器材(OELD)是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高(>105cd/m2)等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。目前，国外(日、美、欧洲等)广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长(几个小时到几天)，要加快固化反应，需要在较高温度(60?至100?以上)或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求(时间短、室温封装)。将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温
Hans Journal of Nanotechnology纳米技术, 2019, 9(3), 93-100 Published Online August 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/091703313.html,/journal/nat https://https://www.doczj.com/doc/091703313.html,/10.12677/nat.2019.93011 Application of Functionalized Mesoporous Silica Nanomaterials Zhengdong Yan*, Xiaolei Liang, Huiling Tang, Qiang Xiao Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Institution of Advanced Fluorine-Containing Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua Zhejiang Received: Jul. 28th, 2019; accepted: Aug. 9th, 2019; published: Aug. 16th, 2019 Abstract Mesoporous silica nanomaterials have a unique structure and are easy to be modified by surface functionalities. They can be combined with materials of different functions to form a new type of material with specific purposes and have a wide range of uses. In this review, we discuss several methods for synthesizing functionalized mesoporous silica and its special nanostructures. Com-bined with the latest literature, we introduced some applications of functionalized mesoporous si-lica nanoparticles in environmental protection, industrial catalysis, and as drug carriers. Keywords Mesoporous Silica, Nanomaterials, Functionalization, Application 功能化介孔二氧化硅纳米材料的应用 闫正东*，梁晓蕾，汤会玲，肖强 浙江师范大学，含氟新材料研究所，先进催化材料教育部重点实验室，浙江金华 收稿日期：2019年7月28日；录用日期：2019年8月9日；发布日期：2019年8月16日 摘要 介孔二氧化硅纳米材料结构独特，易于表面功能化修饰，能够结合不同功能的材料形成具有特定用途的新型材料，用途极为广泛。这篇综述讨论了几种合成功能化介孔二氧化硅的方法，以及其特殊的纳米结构。还结合最新文献，介绍了一些功能化介孔二氧化硅纳米粒子在环境保护、工业催化以及作为药物载体等领域的应用。 *通讯作者。
纳米二氧化硅的制备 专业：凝聚态学号：51110602021 作者：张红敏 摘要 本文简单综述了一下纳米二氧化硅的各种制备方法，包括化学沉淀法、气相法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力法、机械粉碎法，并对未来制备纳米二氧化硅的方法提出了一点展望。 关键词：纳米二氧化硅，制备，展望
1. 引言 纳米二氧化硅为无定型白色粉末，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，其颗粒尺寸小，粒径通常为20～200nm，化学纯度高，分散性好，比表面积大，耐磨、耐腐蚀，是纳米材料中的重要一员。由于纳米二氧化硅表面存在不饱和的双键以及不同键合状态的羟基，具有常规粉末材料所不具备的特殊性能，如小尺寸效应、表面界面效应、量子隧道效应、宏观量子隧道效应和特殊光电性等特点[1]，因而表现出特殊的力学、光学、电学、磁学、热学和化学特性，加上近年来随着纳米二氧化硅制备技术的发展及改性研究的深入, 纳米二氧化硅在橡胶、塑料、涂料、功能材料、通讯、电子、生物学以及医学等诸多领域得到了广泛的应用。 2. 纳米二氧化硅的制备 经过收集资料,查阅一些教科书籍和文献,发现二氧化硅有各种形形色色不同的制备方法, 主要包括化学沉淀法、气相法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力法、机械粉碎法等等。现在一个个介绍如下: 2.1. 化学沉淀法 化学沉淀法是目前生产纳米二氧化硅最主要的方法。这种方法的基本原理是利用金属盐或碱的溶解度, 调节溶液酸度、温度、溶剂, 使其产生沉淀, 然后对沉淀物进行洗涤、干燥、热处理制成超细粉体[2]。 可以采用硅酸钠和氯化铵为原料, 以乙醇水溶液为溶剂, 采用化学沉淀法制备得到纳米SiO2[3]。将去离子水与无水乙醇以一定浓度混合盛于三口瓶中, 加入一定质量的硅酸钠和少量分散剂, 置于恒温水浴中, 凋节至40±1℃, 搅拌状态下加入氯化铵溶液, 即出现乳白色沉淀, 洗涤, 抽滤, 100℃烘干,置于马弗炉450 ℃焙烧1h, 得到白色轻质的SiO2 粉末。所得SiO2颗粒为无定形结构, 近似球形, 粒径30～50nm, 部分颗粒间通过聚集相互联结, 表面有蜂窝状微孔。 以水玻璃(模数为3.3)和盐酸为原料[4],在超级恒温水浴中控制在40～50℃左右进行沉淀反应, 控制终点pH 值5～6, 得到的沉淀物采用离心法洗涤去掉Cl-, 然后在110℃下干燥12 h, 再于500℃进行焙烧即可得到产品。制得SiO2粒
spectroscopy via an in situ TEM heating technique.A sintering process is proposed gravitational potential from the height of the uneven internal surface of the about3and5nm becomes short after migration,the coalescence process is conduction electron cloud outside the Au NPs.The supports containing an coalescence.Our?ndings provide the understanding toward the rational design of activity and stability for applications such as batteries,catalysis,drug delivery, nanoparticles.mesoporous materials
Herein,taking Au-SBA-15for an example,we report migration of metal Au NPs inside the ordered mesopore channels via combined in situ heating TEM observations including scanning transmission electron microscopy(STEM)and electron energy loss spectros-copy(EELS)up to700°C.It is the?rst time the migration of Au NPs along a mesochannel and even migration from a mesochannel to neighboring one is observed.A particle migration mechanism is proposed where particle migration is driven by the di?erence of gravitational potential from the height of the uneven internal surface of the mesopores;subsequently,when interparticle distance becomes short,a conduction electron cloud outside the metal NPs can expand similarly to the stretching of an“octopus-claw”,and eventually metal NPs merge with each other. RESULTS AND DISCUSSION Three ordered mesoporous silica SBA-15with di?er-pore diameters were synthesized via changing the hydrothermal treatment temperature from60to100to °C and chosen as the supports.The explanation for names of samples,Au-SBA-15-T1-T2,is listed,the mass ratio of Au to SiO2in all samples:0.5wt%;T1: hydrothermal temperature of SBA-15;T2:pretreat-ment temperature of as-made Au-SBA-15.SAXS pat-terns(Figure S1in Supporting Information)and N2adsorption/desorption isotherms(Figure S2in porting Information)demonstrate that all three sam-ples have highly ordered mesostructure with dimensional(2-D)hexagonal(p6mm)symmetry. BarrettàJoyneràHalenda(BJH)pore size distribution curves(Figure S3in Supporting Information)show the pore diameters of SBA-15-60,SBA-15-100, SBA-15-130are5.8,9.2,and11.8nm,respectively. The micropore volumes inside the mesopore walls the three supports(Table S1)are calculated to ～0.01cm3/g(SBA-15-60),0.09cm3/g(SBA-15-100). and0.04cm3/g(SBA-15-130),con?rming the existence of an uneven internal surface of the mesochannels. for the SBA-15-130sample,the micropore volume decreases after high hydrothermal temperature treat-ment(at130°C)because the micropores inside silica pore walls become the mesotunnels connecting the neighboring mesopores.To con?rm whether Au NPs were successfully con?ned inside the channels of mesoporous silica SBA-15,N2adsorption/desorption isotherms and TEM analysis were carried out after metal Au NPs with a size of～3nm were loaded into SBA-15supports.The N2adsorption/desorption therms(Figure1I)exhibit a type IV curve with an hysteresis loop,indicating that the structure of Au-SBA-15-100-300sample is similar to that of same sample without loading Au NPs.Moreover, Figure1.(I)N2adsorptionàdesorption isotherms of(a)SBA-15-100sample and(b)Au-SBA-15-100-300sample(in order observed clearly,the ordinate of adsorptionàdesorption isotherms of sample b increased byt400)and(inset)pore distribution curves calculated from the absorption branch of samples a and b by the BJH method.(II)Low-magni?cation high-magni?cation(inset)TEM images of sample b.(III)Conversions of benzyl alcohol under gas phase oxidation over sample (SBA-15à100),sample b(Au-SBA-15-100-300)after calcination at300°C,and sample c(Au-SBA-15-100-500) calcination at500°C.(IV)TEM image of sample c.
纳米二氧化硅的发展现状及前景 范文斌 (2010级电信2班) 摘要:对纳米二氧化硅的制备技术进行了全面介绍,对各种制法的优缺点进行了评述:阐明了改性机理,列举了常见的改性方法;对具体的应用,尤其是近年来各新兴领域的应用作了简要的概括,分别叙述了纳米SiO2有各个应用领域所表现的优越性和一些奇异特性。 关键词：纳米SiO2： 1前言 1.1纳米二氧化硅的发展现状及前景 纳米材料是指微粒粒径达到纳米级(1～100nm)的超细材料。当粒子的粒径为纳米级时，其本身具有量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，因而展现出许多特有的性质，应用前景广阔。纳米SiO2是极具工业应用前景的纳米材料，它的应用领域十分广泛，几乎涉及到所有应用SiO2粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟，直到“八五计划”将“纳米材料”列人重大基础项目之后，这方面的研究才迅速开展起来，并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作，成功开发出纳米材料家庭的重要一员——纳米SiO2[1]，从而使我国成为继美、英、日、德国之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米SiO2 的批量生产为其研究开发提供了坚实的基础。 目前，我国的科技工作者正积极投身于这种新材料的开发与应用，上海氯碱化工与华东理工大学[2]建立了连续化的1000t／a规模中试研究装置，开发了辅助燃烧反应器等核心设备，制备了性能优良的纳米二氧化硅产品，其理化性能和在硅橡胶制品中的应用性能，已经达到和超过国外同类产品指标。专家鉴定认为，纳米二氧化硅氢氧焰燃烧合成技术、燃烧反应器和絮凝器等关键设备及应用技术具有创新性，该成果总体上达到国际先进水平，其中在预混合辅助燃烧新型反应器和流化床脱酸两项核心技术方面达到了国际领先水平，对于突破国际技术封锁具有重大价值。但总地来讲，我国纳米SiO2的生产与应用还落后于发达国家,该领域的研究工作还有待突破。 1.2 纳米二氧化硅的性质[3]~[5]