有机高分子/无机物杂化纳米材料
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几种新型无机纳米药物载体的研究进展学院:专业:学号:姓名:日期:摘要:无机纳米药物载体系统作为新型的药物投递和控制释放系统受到国内外学者的广泛关注,本文主要介绍磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型无机载药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题,并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。
关键词:磁性纳米粒载药纳米羟基磷灰石量子点前言:常见的纳米药物载体主要包括无机纳米药物载体和有机高分子纳米药物载体.其中,高分子纳米粒子作为药物载体研究得比较早,目前已有少量基于高分子纳米载体的药物得到欧美一些国家药监部门批准用于临床治疗[1].这是因为高分子纳米粒子生物相容性好,毒性小,药物可通过物理包覆或者化学键合的方式结合到高分子纳米粒子中,其释放后高分子载体可通过降解排出体外[2].常见的无机纳米药物载体包括磁性纳米粒子、介孔二氧化硅、纳米碳材料、量子点等这些无机纳米药物载体,在实现靶向性给药、控释和缓释药物以及癌症靶向治疗等方面表现出良好的应用前景.[3]与高分子纳米粒子相比,无机纳米粒子不仅尺寸、形貌可控性好比表面积大,而且独特的光、电、磁性质赋予其具有潜在的成像显影、靶向输送和协同药物治疗等功能,使其更适于在细胞内进行药物输送[4].本文主要介绍Fe3O4磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型载药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题,并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。
1.Fe3O4磁性纳米粒生物医学领域使用磁性纳米粒子主要就是由于其具有特殊的磁性能,通常是以磁性纳米粒子(如铁、铁氧化物、镍、钴等)为核、有机物或无机物为壳,通过表面修饰包覆或组装等作用形成的具有独特功能的复合粒子。
纳米磁靶向药物载体作为一种新型药物载体,能在特定的导向机制下,将药物高效的运输到靶器官,使药物在局部发挥作用,大大地降低了药物对全身的毒副作用[5]。
磁性纳米粒子因其良好的超顺磁性可使其在外磁场的作用下方便地进行磁性分离和导向,而且由于磁性纳米粒子能够在磁场中不被永久磁化,因此在体内既安全又易于控制。
纳米材料的表面修饰技术及应用案例纳米材料是具有尺寸范围在纳米级别的材料,其特殊的物理化学性质使其在许多领域具有广泛的应用潜力。
然而,由于其表面积较大、表面活性较强的特点,纳米材料在催化、电子器件、生物医学等领域的应用受到了一定的限制。
为了提升纳米材料的稳定性、功能性以及可操作性,表面修饰技术成为了必不可少的手段。
一、纳米材料的表面修饰技术1. 化学修饰技术:化学修饰技术是通过改变纳米材料表面化学结构,增强其与其他物质之间的相互作用。
例如,通过在纳米材料表面引入官能团或改变表面配位基团,可以实现针对性的吸附、嵌入或化学反应。
这些改变可以通过化学合成或表面修饰方法实现,如溶剂热处理、化学键合等。
2. 物理修饰技术:物理修饰技术主要利用物理手段对纳米材料进行表面修饰,例如利用等离子体处理、氧化、还原等方法改变纳米材料的形貌、晶相、尺寸等特性。
此外,还可以利用机械强化、高能球磨等技术对纳米材料进行表面修饰,提高其力学性能、稳定性等。
3. 生物修饰技术:生物修饰技术是利用生物分子对纳米材料进行表面修饰,例如利用蛋白质、多肽、核酸等生物分子对纳米材料进行包覆、功能化修饰。
这些生物修饰剂可以通过特异性的结合作用与纳米材料相互作用,从而增强其生物相容性、改变其特定性质。
二、纳米材料表面修饰技术的应用案例1. 纳米催化剂:纳米催化剂广泛应用于化学合成、能源转换、环境治理等领域。
表面修饰技术可以调控纳米催化剂的催化活性和选择性。
例如,通过在金纳米颗粒表面修饰有机官能团,可以实现更高的催化活性和选择性;通过调控纳米颗粒之间的间隔,可以提高催化剂的稳定性和循环使用性。
2. 纳米电子器件:纳米材料在电子器件领域具有重要的应用前景。
通过表面修饰技术,可以改善纳米材料的导电性能、界面特性和器件稳定性。
例如,利用表面修饰技术改变纳米颗粒的带隙能级,可以调控纳米材料的导电性质;利用高分子杂化修饰技术可以增强纳米材料与基底之间的界面粘附力,提高器件的稳定性。
有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用引言纳米复合材料是一类新型复合材料,它是指1种或多种组分以纳米量级的微粒即接近分子水平的微粒复合于基质中所构成的一种复合材料。
纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域,将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化,正日益受到关注。
纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等。
有机-=无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点,并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正在成为材料科学研究的热点之一。
目前,国内外在这方面的研究成果正不断见诸报道。
本文拟对有机一无机纳米复合材料的制备、性能及应用作一个综述。
有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料,如金属、非金属、陶瓷和石英玻璃等。
目前,纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等。
各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究,特别是薄膜制备法的研究。
纳米复合方法常用的有3种:溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法。
其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料;嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景,特别是将不同的性能综合到单一的材料中去。
把具有有机/无机纳米复合材料的性能和特点的纳米颗粒材料添加到其他材料中,可以根据不同的需要选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的,因为复合材料中增强体的尺寸降到纳米数量级会给复合材料引入新的材料性能。
首先,纳米颗粒本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等特殊的材料特性,这会给复合材料带来光、电、热、力学等方面的奇异特性;其次,纳米颗粒增强复合材料所具有的特殊结构,如高浓度界面、特殊界面结构、巨大的表面能等等必然会大大影响复合材料的宏观性能。
由无机纳米材料与有机聚合物复合而成的有机/无机纳米复合材料具有无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料、无机填料增强聚合物复合材料、碳纤维增强聚合物复合材料等所不具备的一些性能。
材料化学专业杂化材料结课论文题目:有机/无机纳米杂化材料摘要随着现代科技的发展,单一性能的材料已不能满足人们的需要。
目前通过两种或多种材料的功能复合,性能互补和优化,可以制备出性能优异的复合材料。
无机有机杂化材料是无机材料和有机材料在纳米尺度结合的复合材料,两相间存在强的作用力或形成互穿网络结构。
环氧树脂有诸多方面的优点,然而,由于环氧树脂是交联度很高的热固性材料,它的裂纹扩展属于典型的脆性扩展,其固化物脆性大、耐热性差、抗冲击强度低、易开裂,难以满足日益发展的工程技术的要求,从而限制了环氧树脂的进一步应用。
目录摘要 (I)第1章绪论 (4)1.1有机/无机纳米杂化材料 (4)1.2 纳米材料的特点 (5)1.3 有机/无机纳米杂化材料的研究现状及应用 (6)第2章有机无机纳米杂化材料的制备方法 (8)2.1 溶胶--凝胶法 (8)2.2 有机与无机两相间以共价键结合 (9)2.3 插层复合法 (9)2.4 前驱体法 (11)2.5 LB膜技术 (11)第3章环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)3.1环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)总结 (14)参考文献 (15)第1章绪论1.1有机/无机纳米杂化材料有机无机纳米杂化材料是有机和无机成分相互结合,特别是在微观尺寸上结合得到的一种材料。
制备纳米材料的方法主要有物理方法和化学方法,物理方法有:真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法;化学方法有:气相沉积法、水热合成法、沉淀法、溶胶凝胶法、微孔乳液法。
无机组分和有机组分的复合,可以形成光学材料、耐高温材料、力学材料等多种功能材料[1]。
尽管种类千变万化但根据其两相间的结合方式和组成材料的组分,可将无机有机杂化材料大致分为以下两种类型。
(1)有机分子或聚合物简单包埋于无机基质中,制备此类杂化材料可以采用预先掺杂法,也可以采用凝胶浸渍法,此时无机组分与有机组分之间通过弱键如范德华力、氢键或子间作力而相互连接。
纳米材料的介绍一、纳米材料概述纳米材料是指纳米级尺寸的材料,具有良好的化学、光学等性能。
纳米材料泛指三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料。
根据物理形态的不同,纳米材料可划分为五类:纳米薄膜、纳米粉体、纳米纤维、纳米块体、纳米相分离液体。
纳米材料的性能一般由量子力学决定,其光、电、磁、热性能与普通材料存在明显的差异。
相较于传统材料制品,纳米材料制品在光学、热学、力学、化学等性能方面具有明显优势。
从概念来说,纳米材料是由无数个晶体组成的,它的大小尺寸在1-100纳米范围内的一种固体材料。
主要包括晶态、非晶态的金属、陶瓷等材料组成。
因为它的大小尺寸已经接近电子的相干长度,它有着特殊的性质。
这些特殊性质所表现出来的有导电、导热、光学、磁性等。
目前国内、国际的科学家都在研究纳米材料,试图打造一种全新的新技术材料,将来为人类创造更大的价值。
二、纳米材料定义纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。
由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分。
因此,纳米材料具有多种特点,这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。
纳米体系使人们认识自然又进入一个新的层次,它是联系原子、分子和宏观体系的中间环节,是人们过去从未探索过的新领域,实际上由纳米粒子组成的材料向宏观体系演变过程中,在结构上有序度的变化,在状态上的非平衡性质,使体系的性质产生很大的差别,对纳米材料的研究将使人们从微观到宏观的过渡有更深入地认识。
三、纳米材料的性质1、"强" 在电子,医保,环保,能源等领域具有更多的优势。
2、"高" 适用纳米材料制作的器材,拥有更高的耐热,导电,高磁导性,可塑性。
3、"轻" 纳米材料更加轻更加便利,体积变小的同时还可以提高效率。
关于新型纳米农药制剂载体材料的研究摘要:随着科技水平不断提高,人们对于农业生产中化学品使用量也越来越多。
但是由于长期大量地使用化肥、农药等化学物质,导致了一系列环境问题和食品安全问题。
为解决这些问题,绿色环保型农药制剂成为当前热门话题之一。
而作为绿色农药制剂重要组成部分的纳米农药制剂则备受关注。
本文主要围绕新型纳米农药制剂载体材料展开讨论与研究。
关键字:新型纳米农药;制剂载体;特点引言近年来,随着纳米技术的发展以及应用领域的扩大,各种类型的纳米材料被广泛运用到各个行业之中。
在农药制剂方面,利用纳米技术开发出具有高效性、低毒性、无公害等特点的新型纳米农药制剂已经成为目前研究热点之一。
然而,传统意义上所说的纳米材料并不能完全满足现代化绿色农药制剂的要求,因此需要进一步深入研究开发更加适合现代化农药制剂的新型纳米材料。
一、纳米技术及纳米农药纳米技术是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内的科学技术。
其主要特点包括:高比表面积、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
这些特性使得纳米科技具有了许多独特而优异的性质,如高度灵敏性、快速响应性以及特异识别性等等。
目前,纳米技术已经被广泛应用于各个领域,特别是在生物医学方面得到了迅速发展。
随着纳米科技的不断进步与创新,人们对于纳米材料的需求也越来越大。
由于传统意义上的纳米材料往往只具备单一或少数几个特定的性能,难以满足现代社会多元化的需求。
因此,开发新的多功能性纳米材料成为当前研究热点之一。
作为一种新兴的功能高分子材料,聚合物基纳米复合材料因其良好的可加工性、可控制性及较好的稳定性,近年来受到了广泛关注。
同时,利用纳米技术将其他材料进行改性或者修饰,可以赋予其更加优良的性能,从而拓展其应用前景。
纳米技术是指在三维空间范围内至少有一维处于纳米尺度(1~100nm)或由它们作为基本单元构成的复合体系。
其特点在于具有特殊性质和优异性能。
目前,随着科技不断发展,纳米技术已经被广泛应用于各个领域中,其中包括农业领域。
有机-无机杂化发光材料1. 引言1.1 介绍有机-无机杂化发光材料的概念有机-无机杂化发光材料是近年来备受关注的研究领域,它是由有机材料和无机材料通过特定的制备方法进行复合而成的新型材料。
有机材料通常具有良好的柔性和可溶性,而无机材料则具有优秀的光电性能和稳定性,将两者进行杂化可以充分发挥各自特点,实现性能的协同提升。
这种杂化结构不仅可以实现材料性能的多元化调控,还可以拓展材料的应用范围,具有潜在的广泛应用前景。
有机-无机杂化发光材料的研究不仅可以为新型光电器件的设计和制备提供新思路,还可以促进材料科学领域的跨学科交叉融合。
深入探讨有机-无机杂化发光材料的概念及其制备方法、性质、应用领域和发展趋势,对推动材料科学的发展具有重要意义。
1.2 研究背景和意义有机-无机杂化发光材料是一种新型材料,它将有机和无机材料结合在一起,发挥各自的优势,形成具有独特性能的复合材料。
随着近年来材料科学领域的不断发展,有机-无机杂化发光材料备受研究者关注。
有机和无机材料在发光领域各有其优势和局限性,有机材料具有丰富的结构多样性和发光色彩可调性,但其稳定性和光电子性能较差;而无机材料具有较好的稳定性和光电子性能,但结构单一、色彩单一。
有机-无机杂化发光材料的研究具有重要意义,可以综合利用有机和无机材料的优势,克服彼此的不足,实现材料性能的整合和提升。
有机-无机杂化发光材料在光电子器件、生物成像、显示器件等领域具有广阔的应用前景。
通过调控发光材料的结构和性能,可以实现更广泛的应用,为相关领域的发展提供新思路和新材料支撑。
加强对有机-无机杂化发光材料的研究,对促进材料科学领域的发展和技术创新具有重要意义。
2. 正文2.1 有机-无机杂化发光材料的制备方法有机-无机杂化发光材料的制备方法包括溶液法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等多种途径。
溶液法是最常见的制备方法之一。
在溶液法制备过程中,通常先将无机材料和有机材料分别溶解在适当的溶剂中,然后将它们混合搅拌并进行热处理,最终形成有机-无机杂化发光材料。
第37卷第2期高分子材料科学与工程Vol.37,No.2 2021年2月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Feb.2021高折光率环氧/ZrO2纳米杂化材料的制备谢杨淡少敏2,何小伟2,顾慧敏2,张秋禹2(.中国核动力研究设计院,四川成都610213; 2.西北工业大学化学化工学院特种功能与智能高分子材料工信部重点实验室,陕西西安710129)摘要:采用溶胶-凝胶法在环氧E51中原位生成无机纳米ZiO)2团簇,并利用有机环氧分子链上的侧羟基与无机纳米团簇间形成化学键,以增加有机无机组分间的相容性,并防止无机纳米团簇在体系中团聚。
采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜和透射电镜等对其结构进行了表征,证明成功地在体系中原位生成了zr)2纳米粒子且分布均匀,所制备的薄膜材料具有很好的平整度。
环氧/zr)2纳米杂化光学材料的折光率随着体系中无机纳米粒子含量的增加而呈线性增加,并实现折光率在1.512-1.749间连续可调;在可见光波长范围内,环氧/Z1O)2纳米杂化光学薄膜的透过率普遍维持在85%以上,当纳米粒子的含量增至25%后,透光率也能保持在80%以上。
关键词:溶胶-凝胶法;纳米zr)2团簇;高折光率中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:1000-7555(2021)02-0142-07折光率作为光学材料最基本性质之一,同样也是区别遴选先进光学材料最重要的标准之一。
高折光率光学材料一方面可以显著优化光学元件的曲率与厚度,而且在不影响其折射能力的条件下减轻质量,从而使光学仪器实现轻量化和小型化。
因此,高折光率光材料被广泛地应用于光学元器件的减反射膜、光学透镜、光过滤器、太阳能电池、光电器件构筑等诸多领域[1~7]0当前广泛研究的高折光率光学材料大致可分为无机与有机材料两大类。
有机材料一般又可分为折光率在1.41左右的低折光率材料如甲基聚硅氧烷等,和高于1.5的高折光率材料如苯基的聚硅氧烷有机高折光率光学材料具有质量轻、抗冲击性强、易处理、改性可实现折光率可调等优势,但折光率变化范围小且易受温度和湿度影响,耐磨性、耐热性较差。
纳米材料类别纳米材料是指至少在一维尺度上具有至少一个尺寸小于100纳米的材料。
纳米材料因其独特的物理、化学和生物学特性而备受关注,被广泛应用于材料科学、生物医学、能源储存等领域。
根据其结构和性质的不同,纳米材料可以分为多个类别。
一、纳米颗粒。
纳米颗粒是指尺寸在1-100纳米范围内的颗粒状材料,常见的有金纳米颗粒、银纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒等。
这些纳米颗粒具有较大的比表面积和特殊的光学、电学性质,因此在生物医学成像、光催化、传感器等领域有着广泛的应用。
二、纳米结构材料。
纳米结构材料是指在三维空间中具有纳米级结构的材料,如纳米线、纳米管、纳米片等。
这些材料具有优异的电子、光学、热学性能,被广泛应用于柔性电子器件、纳米传感器、纳米发电机等领域。
三、纳米复合材料。
纳米复合材料是指将纳米材料与宏观材料进行复合,以获得优异的性能。
常见的纳米复合材料包括纳米陶瓷复合材料、纳米聚合物复合材料等。
这些材料具有优异的力学性能、导热性能和电学性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、新能源等领域。
四、纳米生物材料。
纳米生物材料是指在生物医学领域中应用的纳米材料,如纳米药物载体、纳米生物传感器等。
这些材料具有良好的生物相容性和靶向性,被广泛应用于药物输送、肿瘤治疗、疾病诊断等领域。
五、纳米碳材料。
纳米碳材料是指由碳原子构成的纳米材料,如纳米碳管、石墨烯等。
这些材料具有优异的导电性、导热性和力学性能,被广泛应用于电子器件、超级电容器、储能材料等领域。
六、纳米氧化物材料。
纳米氧化物材料是指由金属与氧原子结合而成的纳米材料,如二氧化钛纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒等。
这些材料具有优异的光学、电学和催化性能,被广泛应用于环境治理、光催化、能源储存等领域。
七、纳米功能材料。
纳米功能材料是指具有特定功能的纳米材料,如磁性纳米材料、光学纳米材料等。
这些材料具有特殊的功能性能,被广泛应用于传感器、信息存储、光学器件等领域。
总结,纳米材料类别繁多,每种类别的纳米材料都具有独特的物理、化学和生物学特性,被广泛应用于各个领域。