液_液界面软模板法制备纳米硒
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纳米硒的制备与应用研究进展第4O卷第4期2011年4月当代化工ContemporaryChemicalIndustryV o1.40.NO.4April,2011纳米硒的制备与应用研究进展李泽甫,钟国清(I~tJil省非金属复合与功能材料重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地,西南科技大学,I~IJl『绵阳621010)摘要:硒是生物体必需的微量元素之一,具有重要的生理功能,而纳米硒具有毒性低,生物活性高等特征.综述了载体/模板法,溶胶法,固相法等纳米硒的制备与保护方法,并简要介绍了纳米硒在保健食品,医药以及饲料添加剂等领域中的应用.关键词:纳米硒;制备;应用中图分类号:0613.52;TQ125.2文献标识码:A文章编号:1671—0460(2011)04—0396—04 ProgressinPreparationandApplicationofSeleniumNanoparticlesLIZe-fu,ZHONGGuo—qing (StateKeyLaboratoryCultivationBaseforNonmetalCompositeandFunctionalMateria ls, SouthwestUniversityofScienceandTechnology,SichuanMianyang621010,China)Abstraet:Seleniumisoneofessentia1traceelementsforhumanandanima1.hasimportantph ysiologicalfimction.Seleniumnanopa~icleshaveadvantagesoflowtoxicityandhighbiologicalactivity.Inthispaper,preparationand protectionmethodsofseleniumnanoparticlesweresummarized.Preparationmethodscanb eapproximatelydividedintothecarrier/templatetechnique,thesoltechnique,thesolidphasetechniqueandothermeth ods.Mainapplicationsofseleniumnanoparticlesinhealthfoods,medicine,foodadditiveswerealsointroduced.' Keywords:Seleniumnanoparticles;Preparation;Application硒是人和动物必需的微量元素之一,与体机体的抗氧化能力,免疫功能,抗病毒,抗癌作用等有着重要关系".与无机硒和有机硒相比,红色纳米硒具有毒性低,生物活性高等特征,主要应用在动物生产,医药及保健品方面p.近几年关于纳米硒的制备方法报道较多,本文总结了制备纳米硒的化学方法,以及纳米硒在有关领域中的应用.1纳米硒的制备方法化学法制备纳米硒一般是用还原剂将亚硒酸盐或硒酸盐或二氧化硒还原,在反应成核阶段控制颗粒粒径在纳米范围内,常用的还原剂有维生素c,亚硫酸钠,硫代硫酸钠,肼等.红色纳米硒易转变为灰黑色具有毒性的单质硒,可加入表面活性剂或者稳定剂以维持其理化性质.根据不同的外界条件,纳米硒的制备方法可大致分为载体/模板法,溶胶法,固相法及其他方法.1.1载体/模板法载体/模板法是使用多孑L性载体或模板作为反应器,通过还原剂还原二氧化硒反应生成纳米硒的一种方法,因载体或者模板孔径小于100nm,产物粒径在纳米范围内,用该方法制备的纳米硒具有粒度较小,分散度好等特点.几种载体法制备纳米硒的专利文献见表1.使用十二烷基硫酸钠】作为模板剂制备纳米硒时,反应体系中亚硒酸浓度为0.0lmol/L,抗坏血酸浓度为0.07mol/L,十二烷基硫酸钠质量分数为1.0%,常温下反应7min,可得到均匀稳定的球形红色纳米硒,平均粒径约35nm,制得的纳米硒颗粒经超声波超声后能稳定存在两个月以上.另外,用聚乙烯醇,羧甲基纤维素钠等作为模板剂制得的纳米硒颗粒均匀,粒度较小,理化性质稳定,兼有模板与纳米硒共有的功能.1.2溶胶法溶胶法是利用生成不溶性物质的化学反应,控制析晶过程,使其停留在胶核尺度阶段而得到溶胶的方法,又称为化学凝聚法,几种溶胶法制备纳米硒的专利文献见表2.溶胶法制备纳米硒是在溶液中加入一定的分散剂,或者将溶液进行一定的特殊处理.使得生成的单质硒粒径在纳米范围内.宋吉明等报道了用液/液界面法制备纳米硒,在含有基金项目:四川爱丽美科技有限公司赞助项目.收稿日期:201O-03—08作者简介:李泽甫(1988一),男,四川德阳人.通讯作者:钟国清(1965一),男,教授,研究方向:功能配位化学及无机材料化学.E-mail:**************,电话*************.第4O卷第4期李泽甫,等:纳米硒的制备与应用研究进展397O.5%CTAB表面活性剂的亚硒酸fO.05mol/L二氧化硒水溶液1溶液中加入过量水合肼,待反应完全后,醇,振荡,静置,两相分层后形成有硒纳米粒子聚集的红色液腋界面,在常温,常压下使硒纳米粒子向分散均匀的红色硒纳米粒子悬浊液中加入正丁在界面处生长12h,最终生成红褐色产物.表1载体法制备纳米硒Table1Preparationofseleniumnanoparticleswiththecarriermethod注:①多孔矿物材料可以是天然矿石,如蒙脱石,沸石,硅藻土,凹凸棒石,海泡石或坡缕石,也可以是人工合成的多孔矿物材料,如合成沸石,水滑石,纳米介孔二氧化硅或柱撑蒙脱石.②褪黑素是人脑部深处像松果般大小的"松果体"分泌的一种吲哚胺类激素.③甲克素又名甲克质,壳多糖,几丁质,聚己酰氨基葡萄糖等,是一种维持和保护甲克动物和微生物躯体的线性氨基多糖.表2溶胶法制备纳米硒Table2Thepreparationofseleniumnanoparticleswiththesoltechnique1.3固相法室温固相反应是近年发展起来的研究领域,由于是无溶剂反应,可简化反应工艺,减少副反应和干扰因素,提高反应产率和纯度,因而有便于操作和控制,高选择性,污染少,节省能源等特点,在工业化生产上有良好应用开发前景.王润霞等叼用亚硫酸钠和抗坏血酸作还原剂还原二氧化硒,室温固相反应制备了多种形貌的纳米硒.孙金全等报道了一种纳米硒两步固相合成方法,该方法通过将二氧化硒,氯化钠分别粉碎按照摩尔比1:4混合后,再与粉碎后的抗坏血酸按照摩尔比1:2搅拌混合,洗涤后在5O℃干燥2h得到纯纳米硒,该法耗能少,得到的产物粒径在10~30nm.作者用二氧化硒,亚硫酸钠为原料,聚乙烯醇,PVP作为分散剂,固相法制得了红色纳米硒.用硫代硫酸钠作为还原剂,固相法还原二氧化硒,同样也得到了红色的纳米硒,由于硫代硫酸钠结晶水在研磨过程中析出,产物湿度比较大,但烘干后颜色不变.同时,结晶水的析出使得反应速度加快,有利于反应进行完全,反应过程中加入适量的分散剂以保持其理化性质.1.4其他方法An等以亚硒酸盐和硫代硫酸盐为原料,选用不同还原剂用水热法制得粒径为l0~60nm的三方形纳米硒.Wang等以硒代硫酸钠为原料,在聚乙烯醇作用下,水热法制得了纳米硒棒,粒径约50nm. 张旭等"在室温下于聚丙烯酸及其钠盐形成的缓冲体系中制得直径50nm,长5um的单晶纳米线. Zhu等将二氧化硒和乙二醇混合物用微波加热到195℃,恒温30rain,得到粒径约60nm的纳米硒. Jiang等q以纳米银颗粒诱导纳米硒生长,制得粒径约23nm的纳米硒.烟草Rubiscon能将亚硒酸钠还原成纳米尺寸零价硒,得到的纳米硒性质稳定,不易变为灰黑色零价硒沉淀,具有生物活性.因此,研究烟草Rubiscon可以找到一种新的还原硒盐的还原剂.2纳米硒的保护具有生物活性的红色纳米硒在没有保护剂存在的条件下,常温就容易失去生物活性,而转变成灰黑色晶型的单质硒,此状态的单质硒毒性较大;纳米硒容易团聚,理化性质不稳定.因此,对具有生物活性的红色纳米硒的保护非常重要.几种常见分散剂的比较见表3.郑文杰等踟报道了一种对纳米硒的液相保护法,在液相的纳米硒胶体中加入3.5 ~tmol/L的藻蓝蛋白,生成的纳米硒离子吸附在藻蓝化工2011年4月蛋白表面,形成核一壳纳米型复合材料,在4~6℃温度下保存5个月仍保持稳定,从而开辟了新的应用方式,如口服液,注射剂和喷雾剂等.作者在分析各文献报道的分散剂后作出比较,通过实验得出一种固相保存纳米硒的方法,产物颗粒均匀,呈鲜明红色,性质稳定,其还原剂为亚硫酸钠,分散剂为聚乙烯醇与适量的PVP.表3几种分散剂的比较Table3Comparisonofseveraldispersers3纳米硒的应用3.1纳米硒在家畜养殖中的应用动物食用含有纳米硒的饲料后能增强动物抗应激能力和免疫力,改善肉质,提高生产I生能.目前,以红色纳米硒作为饲料添加剂在家畜养殖生产中已显示出一定的优势.纳米硒对提高肉鸡生长性能的作用明显高于蛋氨酸硒和亚硒酸钠,且对鸡血清和组织中GSH—Px'活.1生和总抗氧化能力显着上升; 当纳米硒添加量为0.50mg/kgEt粮时,可显着降低肌肉滴水损失,提高肌肉肌红色度和肌红蛋白含量,血清IgG含量也显着提高.按中国瘦肉型猪饲养标准规定,日粮硒需要量仔猪为0.17mg/kg体重,中猪0.26mg/kg体重,大猪0.28mg/kg体重,种猪0.13mg/kg体重.日粮中硒含量低于0.1mg/kg时会出现肝坏死,白肌病,桑椹性心脏病,循环障碍和消肿病等硒缺乏症;含量超过7.5mg/kg时会出现硒中毒.纳米硒可促进仔猪生长,提高机体抗氧化能力,增强机体免疫力,提高猪肉品质.但是,纳米硒对于动物的用量并没有清楚的界定,且具有生物活性的红色纳米硒易失去活性变成灰黑色的硒,此种形态的硒毒性大.因此,通过大量动物试验开展纳米硒粒径,剂量与作用效果相关性分析,建立更科学的纳米硒添加量参考标准,显得尤为重要.3.2医药领域中的应用人体内含硒14~21mg,主要由呼吸道和消化道吸收,硒主要从尿排出,部分经胆汁由粪便排出,尿硒的正常范围是0~0.15mg/L.硒的最佳服用范围是50~200gg/d,若过量,则可能因毒性而致死.纳米硒与一般的零价硒相比,发生了理化和生化性的突变,能高效直接清除自由基.因此,纳米硒低毒的特点对人的健康有着深远的意义.近几年,相应出现了纳米硒医药过滤材料,结构化纳米硒材料骨植口等,纳米硒在医药材料上有着广阔的应用空间.3.3其他应用由于人体补硒可以增加机体的抗氧化能力,免疫能力以及抗癌作用,纳米硒在保健食品方面有着广阔的发展前景,如康比硒,富硒茶,纳米硒香烟口等.另外,纳米硒还可制备纳米硒生物活性多功能纤维织物口等.4结语红色纳米硒主要因其具有零价硒的低毒性和纳米粒子特性,高效抗氧化,吸收利用率高等独特的生物学效应,使其在人和动物医疗保健领域应用前景广阔.工业生产纳米硒的方法主要在寻找合适的还原剂,分散剂,还原剂主要有维生素c,亚硫酸第4O卷第4期李泽甫,等:纳米硒的制备与应用研究进展399 钠,肼,硫代硫酸钠等,分散剂主要有PVP,羧甲基纤维素钠,壳聚糖,聚乙烯醇等.固相法制备纳米硒符合绿色化学的要求,能够较好的应用于工业生产,主要对还原剂,分散剂的选择有一定的要求.纳米硒在提高动物与人体抗氧化功能,免疫功能方面都有着紧密的联系,适当摄取有益健康,但是摄取过量易引发中毒,因此纳米硒的毒性试验还有待继续研究.参考文献:【1]左钱飞,沈香琴,万仁玲.微量元素硒与人体健康[J].科学之友, 2010,(3):96-98.[2】罗海吉,吉雁鸿.硒的生物作用及其意义[J].微量元素与健康研究, 2000,17(2):70—72.[3]于霞飞,高学云.纳米硒在医药过滤材料上的应用fJ】.中国高新技术企业,2000,(6):33—35.[4]杨贤,钟国清,张志鹏.纳米硒及其在家畜养殖中的应用lJ1.兽药与饲料添加剂,2009,14(3):8-10.[5]高学云,张劲松,张立德,等.纳米红色元素硒抑制肿瘤和提高免疫功能的作用【J].中国公共卫生,2003,(3):309—310.[6]李志林,滑鹏敏.十二烷基硫酸钠模板法制备纳米硒fJ1l无机盐工业2009,41(7):32—34.[7]李志林,郭红英,路红凯.纳米硒的制备和表征【Jj.无机盐工业, 2006,38(7):18—20.[8]王红艳,张胜义,郜洪文,等.羧甲基纤维素钠模板法制备纳米硒[J1. 功能材料,2004,35(2):259—261.[9]宋吉明,张胜义,史洪伟,等.液/液界面生长法制备一维纳米硒fJ].化学通报,2006,(6):434—437.[10]王润霞,张胜义.低热固相反应表面活性剂模板法制备纳米硒[J]. 安徽大学(自然科学版),2005,29(1):77—80.[11】孙金全,朱连勤,崔洪芝,等.一种纳米硒两步固相合成的新方法: CN,101544359A[P].2009—09—30.[12]AnChanghHa,WangShutao.Diameter—selectedsynthesis.ofsingle crystallinetfigonalseleniumnanowires[J].MaterialsChemistryand Physics,2007,101(2):357—361.[13]WangZhenghua,ChenXiangying,LiuJianwei,eta1.Polymer-assisted hydrothermalsynthesisoftrigonalseleniumnanorodbundlesO]. InorganicChemistryCommunications,2003,6(10):1329—1331.[141张旭,谢毅,徐芬,等.单晶硒纳米线的室温快速生长lJ1.无机化学,2003,(1):77—8O.[15]ZhuYingjie,HuXianluo.Preparationofpowdersofseleniumnanorods andnanowiresbymicrowave—polyolmethod[J].MaterialsLetters,2004, 58(7):1234-1236.[16]JiangXuehuan,KemalL,YuAibing.Silver—inducedgrowthofselenium nanowiresinaqueoussolution[J].MaterialsLetters,2007,6(11):2584-2588.【17]倪莉娟,张劲松,王旭芳,等.烟草Rubisco还原亚硒酸钠制备纳米硒[J].中国烟草,2010,16(3):7-11.[18]郑文杰,杨芳,黄峙,等.活性蛋白复合纳米硒的制备及液相保存技术:CN,1947792A[P].2007—04—18.[19]李兰东,张国范,岳增华,等.猪肥育后期高硒日粮对胴体及各组织器官硒含量的影响[J].饲料博览,2006,(5):47—48.[20]王福香,任慧英,朱风华,等.纳米硒对肉鸡免疫和抗氧化能力的影响[J].中国农学通报,2008,(2):37—43.[21]TranP,SarinL,HurtR,eta1.Increasedosteoblastadhesiononnano structuredselenium—apromisingmaterialfororthopedicapplications[J]. 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SDS-PEG软模板法制备纳米硒球牛牧野;方云;顾文英【期刊名称】《江南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(010)001【摘要】Selenium nanospheres were prepared from selenious acid reduced by hydrazine hydrate in the soft template composed of sodium dodecyl sulfate (SDS)-polyethylene glycol (PEG) cluster in aqueous solution. The XRD pattern suggests that the red product is amorphous Se. The DSC thermogram of the as-synthesized selenium nanospheres shows a melting peak at 221 ℃. The concentration of SDS has an influence on the size of selenium nanospheres. The TEM images show that the average diameter of the reduced products increases from 35 nm to 85 nm with increase in the concentration of SDS. The UV-Vis spectrums show that the absorption becomes both stronger and red-shifted when average diameter of selenium nanospheres is increased.%以十二烷基硫酸钠(SDS)-聚乙二醇(PEG)组成的项链状软物质团簇为可调控性模板,在水溶液中采用水合肼(N2H4·H2O)还原亚硒酸(H2SeO3)制备纳米硒球.XRD结果表明,所得红色还原产物为无定形的纳米硒球;DSC测得产物纳米硒球的熔融温度为221 ℃.在一定范围内改变SDS浓度,可以影响制备得到纳米硒球的粒径,TEM结果显示,增加SDS浓度可以使体系中产物的平均粒径由35 nm增大到85 nm;UV-Vis光谱显示,吸收强度随着还原产物平均粒径增大而下降,同时伴随着一定程度的红移.【总页数】5页(P67-71)【作者】牛牧野;方云;顾文英【作者单位】江南大学,化学与材料工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学,化学与材料工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学,化学与材料工程学院,江苏,无锡,214122【正文语种】中文【中图分类】O648【相关文献】1.羧甲基壳聚糖软模板法制备纳米硒 [J], 李小芳;冯小强;章志典;杨声2.液-液界面软模板法制备纳米硒 [J], 史洪伟;张胜义;王红艳;宋吉明3.桔梗多糖软模板法制备纳米硒及表征 [J], 郑晓凤;侯丽然;廉亚楠;赵胜男;李贵森;高金波4.PVA软模板法制备纳米硒 [J], 史洪伟;王红艳;张莉5.PVP软模板法制备纳米硒 [J], 史洪伟;马健;王红艳;王聪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010818290.6(22)申请日 2020.08.14(71)申请人 酉西(龙岩)生物科技有限责任公司地址 364000 福建省龙岩市新罗区东肖镇曲潭路1号国药商务中心大厦12层1201(72)发明人 林泽伟 (74)专利代理机构 厦门荔信航知专利代理事务所(特殊普通合伙) 35247代理人 苏娟(51)Int.Cl.A61K 33/04(2006.01)A61K 9/00(2006.01)A61K 47/36(2006.01)A61P 31/04(2006.01)C01B 19/02(2006.01)B82Y 40/00(2011.01)C08L 5/08(2006.01)C08K 3/02(2006.01)C08J 3/24(2006.01)(54)发明名称一种纳米硒材料、制备方法及使用方法(57)摘要本发明属于纳米材料技术领域,具体是一种纳米硒材料、制备方法及使用方法。
原料包括以下组分,0.005~0.3mol/L第一还原剂、0.00001~0.05mol/L透明质酸、0.001~0.05mol/L硒酸盐或亚硒酸盐、余量为水;所述第一还原剂为氨基葡萄糖。
本发明的纳米硒材料在使用前加入交联剂,与透明质酸反应形成三维网络结构,包覆还原形成的纳米硒,而且能与氨基葡萄糖反应,当交联的透明质酸逐渐降解,其包覆的纳米硒逐步释放出来,延长纳米硒发挥作用的时间,减少一次性加入纳米硒的短暂高浓度导致的对人体的伤害。
权利要求书1页 说明书5页CN 111840315 A 2020.10.30C N 111840315A1.一种纳米硒材料,其特征在于,原料包括以下组分,0.005~0.3mol/L第一还原剂、0.00001~0.05mol/L透明质酸、0.001~0.05mol/L硒酸盐或亚硒酸盐、余量为水;所述第一还原剂为氨基葡萄糖。
纳米硒的制备和表征李志林,郭洪英,路红凯(河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002) 摘 要:硒是一种人体必需的微量元素,随着科技的发展,人们对这种物质的利用也越来越广泛。
报道了一种以聚乙烯醇作为软模板制备纳米硒的方法,并对所制得的纳米硒进行了表征,研究了反应物的浓度、温度,以及超声等反应条件对产物形貌及粒径的影响。
结果表明,当反应体系中亚硒酸浓度为0.01mol/L、抗坏血酸浓度为0.07mol/L、聚乙烯醇质量分数为1.0%、常温下反应5m in后可得到均匀稳定的球形红色纳米硒颗粒,平均粒径约30n m。
关键词:纳米硒;聚乙烯醇;表征;模板 中图分类号:T Q125.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2006)07-0018-03Prepara ti on and character i za ti on of selen i u m nano-parti clesL i Zhilin,Guo Hongying,Lu Hongkai(School of Che m istry and Enviro m ental Science,Hebei U niversity,Hebei B aoding071002,China) Abstract:Selenium is a necessary m icr o-ele ment f or hu manbody.W ith the devel opment of science and technol ogy, the app licati on of seleniu m is becom ing increasely extensive.The p reparati on of seleniu m nanoparticle by using polyvinyl al2 cohol as a s oft te mp late is described and its perf or mance is characterized.The influences of the concentrati on of reactants, reacti on te mperature and ultras onic irradiati on on the shape and size of the p r oduct are studied.The results show that when the concentrati on of H2SeO3and ascorbic acid in the reacti on syste m are0.01mol/L and0.07mol/L res pectively,the con2 centrati on of polyvinyl alcohol is1.0%(mass)and the reacti on ti m e is5m in at r oom temperature,the unifor m,stable red s pheric seleniu m nanoparticle with average size of about30n m can be obtained. Key words:seleniu m nano-particle;polyvinyl alcohol;characterizati on;te mp late硒是人体必需的微量元素[1],具有重要的生理功能和广泛的药理作用。
羧甲基纤维素钠模板法制备纳米硒Ξ王红艳1,2,张胜义1,郜洪文1,田玉鹏1(1.安徽大学化学化工学院,安徽合肥230039;2.安徽省宿州师范专科学校化生系,安徽宿州234000)摘 要: 报道了羧甲基纤维素钠存在下制备纳米硒的方法,得到了球形、棒状和线状纳米硒。
研究了反应时间、反应物浓度、温度、超声等实验条件对产物粒度大小、形貌的影响,采用光谱法、透射电镜、扫描电镜、X射线衍射等手段对产物进行了表征。
关键词: 羧甲基纤维素钠;纳米硒;制备;表征中图分类号: O613.52 文献标识码:A文章编号:100129731(2004)022*******1 引 言硒是人体必需的微量元素,具有重要的生理功能和广泛的药理作用[1~3]。
适量补硒可以增强机体免疫能力、防病治病、延缓衰老、抵抗多种重金属对机体造成的损害[4~6]。
但硒作为营养元素的一个显著特征就是其营养剂量和毒性剂量之间范围比较窄,其有效使用量较难控制,所以人们一直在研究低毒高效硒制品。
与化合态硒相比,单质纳米硒是更好的抗氧化剂(自由基清除剂)和免疫调节剂,具有高安全性和高生物活性的特点[7],因此引起人们的极大兴趣。
另外,硒还是重要的半导体材料,纳米硒的独特光电性质已引起材料学界的广泛关注。
目前已报道了一系列纳米硒的溶液化学合成方法,如表面活性剂法[8]、微乳液法[9]、蛋白质模板法[10]、聚合物模板法[11]等,本文以羧甲基纤维素钠(C MC)为模板化学合成纳米硒。
C MC是一种水溶性聚阴离子化合物,具有乳化分散性,且不易腐败,生理上无害,被广泛应用在食品、医药、日化、卷烟等不同行业[12]中。
例如,由C MC为敷料制成的食品有利于肠道清洁,是适于高血压和冠心病患者的低热食品[13]。
本文将具有生物学意义的C MC和纳米硒结合在一起,以获得具有更好医疗保健功能的产物。
研究结果表明,采用C MC作模板,可以得到球形、棒状和线状等多种形貌的纳米硒。
低热固相反应表面活性剂模板法制备纳米硒王润霞1,2,张胜义1(1.安徽大学化学化工学院,安徽合肥 230039;2.安徽医学高等专科学校,安徽合肥 230061)摘 要:以几种表面活性剂为软模板,用亚硫酸钠作还原剂还原二氧化硒,利用低热固相反应技术制备了多种形貌的纳米硒。
研究了表面活性剂种类、用量对反应及产物形貌的影响,并采用透射电镜、X 射线衍射对产物进行了表征。
关键词:纳米硒;表面活性剂;低热固相反应中图分类号:TQ125.2 文献标识码:A 文章编号:1000-2162(2005)01-0077-04纳米硒具有纳米材料的一般物理、化学通性,可以用于光电子器件、颜料制造等领域。
同时,纳米硒具有高安全性及高生物活性的特点,是一种很好的免疫调节剂和抗氧化剂,具有防病抗病、延缓衰老等效用[1]。
由于纳米硒在材料学领域和医学领域具有巨大的应用前景,纳米硒的合成与研究已引起国内外学者的广泛兴趣。
目前对于纳米硒的研究主要是对纳米硒制备技术及形貌的研究。
文献中已报道的纳米硒合成方法有表面活性剂法[2]、微乳液法[3]、蛋白质模板法[4]、聚合物模板法[5]等。
本文分别以表面活性剂羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸钠与聚乙烯吡咯烷酮为软模板,以亚硫酸钠为还原剂还原二氧化硒,采用低热固相反应的方法制备出了球型、棒状纳米硒。
该法具有低污染、低能耗、简单易行等优点[6]。
1 实验部分1.1 试 剂二氧化硒SeO 2(A .R ),亚硫酸钠Na 2SO 3(A .R ),聚乙烯吡咯烷酮(PVP )(A .R ),十二烷基硫酸钠(SDS )(A .R ),羧甲基纤维素钠(C MC ),无水乙醇(A .R ),实验用水为蒸馏水。
1.2 仪 器JE M -100SX 型透射电子显微镜,Y -4Q 型X -射线粉末衍射仪,KQ3200型超声波清洗器,TGL -16B 高速台式离心机。
1.3 制备方法将0.166g SeO 2与0.126g Na 2SO 3(物质的量之比为3∶2)混合,同时将一定量的表面活性剂放入玛瑙研钵中,在室温条件下混合均匀后研磨。
(10)申请公布号 CN 102776524 A(43)申请公布日 2012.11.14C N 102776524 A*CN102776524A*(21)申请号 201110117933.5(22)申请日 2011.05.09C25B 1/00(2006.01)C01B 19/02(2006.01)(71)申请人河北天寅生物技术股份有限公司地址065600 河北省廊坊市永清工业园四纬路东段(72)发明人郑鹏 朱永平 吴从新(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350代理人汤东凤(54)发明名称纳米硒的制备方法(57)摘要本发明提供一种纳米硒的制备方法,包括:a)、向电解槽中加入含有硒源的电解液和无机惰性颗粒,在搅拌状态下,向电解槽中通入直流电;b)、将电解槽内的混合物依次进行过滤、水洗、干燥,得到硒颗粒和无机惰性颗粒的混合物。
本发明提供的方法制备纳米硒无外加还原剂,产物性能稳定,同时电解液可循环使用,无废液及废气排放,较为经济环保。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页1/1页1.一种纳米硒的制备方法,包括:a)、向电解槽中加入含有硒源的电解液和无机惰性颗粒,在搅拌状态下,向电解槽中通入直流电;b)、将电解槽内的混合物依次进行过滤、水洗、干燥,得到硒颗粒和无机惰性颗粒的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述硒源为二氧化硒、亚硒酸、亚硒酸盐、硒酸、硒酸盐或、代硫酸盐或硒代硒酸盐。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述电解液中硒源的浓度为1×10-3~1.0mol/L 。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述无机惰性颗粒为二氧化硅、沸石和蒙脱石中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述无机惰性颗粒的粒径为150目~200目。
纳米硒的制备和表征李志林,郭洪英,路红凯(河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002) 摘 要:硒是一种人体必需的微量元素,随着科技的发展,人们对这种物质的利用也越来越广泛。
报道了一种以聚乙烯醇作为软模板制备纳米硒的方法,并对所制得的纳米硒进行了表征,研究了反应物的浓度、温度,以及超声等反应条件对产物形貌及粒径的影响。
结果表明,当反应体系中亚硒酸浓度为0.01mo l/L、抗坏血酸浓度为0.07mo l/L、聚乙烯醇质量分数为1.0%、常温下反应5m in后可得到均匀稳定的球形红色纳米硒颗粒,平均粒径约30n m。
关键词:纳米硒;聚乙烯醇;表征;模板 中图分类号:TQ125.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2006)07-0018-03Preparation and character izati o n of se leni u m nano-particlesLiZhili n,Guo H ongy i n g,Lu H ongkai(S c hool of Che m istry and Enviro m en t a l Science,HebeiUn i versity,HebeiB aoding071002,Chi na) Ab strac t:Se l eniu m is a necessary m icro-e l em en t fo r hu m anbody.W ith t he deve lopment of science and t e chno l ogy, the app licati on of se len i u m is becom ing i ncrease l y ex t ensive.The p repa ra tion of se leniu m nanopartic l e by usi ng po l yv i ny l a l-coho l as a soft t emp l a te is desc ri bed and its perfo r mance is characterized.The infl uences o f t he concentrati on o f reactants, reac tion te m pe ra t ure and u ltrasonic irradiati on on t he shape and size of t he produc t a re studied.T he resu lts sho w t ha twhenthe concentra tion ofH2SeO3and asco rbic aci d in the reacti on s y st em are0.01mo l/L and0.07m o l/L respec tively,the con-centrati on of polyviny l a lcoho l is1.0%(m ass)and t he reacti on ti m e is5m in at room temperature,t he unif o r m,st able red spheric se leniu m nanopar ticle w it h ave rage size o f about30n m can be obta i ned. K ey word s:seleni um nano-partic le;po l y viny l a l coho l;charac t e riza tion;temp l a t e硒是人体必需的微量元素[1],具有重要的生理功能和广泛的药理作用。
第27卷第2期2006年4月同济大学学报(医学版)J OURNAL OF TONGJIUN I VERSI TY (MEDIC AL SCI ENCE)Vo.l 27N o .2Ap r .,2006文章编号:1008-0392(2006)02-0074-04液-液界面软模板法制备纳米硒史洪伟1,张胜义2,王红艳1,宋吉明2(1.宿州学院化生系,安徽宿州 234000;2.安徽大学化学系,安徽合肥 230039)摘要:目的 建立一种新的纳米硒的合成方法。
方法 利用软模板法,在不同实验条件进行控制合成纳米硒,实验产物采用透射电镜、扫描电镜、X 射线衍射等方法对产物进行表征。
结果 不同反应条件对产物形貌有一定的影响,控制反应条件可以获得不同形貌的纳米硒。
结论 利用软模板法制备纳米硒,实验方法简便,容易实现。
关键词:纳米硒;软模板法;制备中图分类号:Q 613.52 文献标识码:A 收稿日期:2005-12-30基金项目:安徽省教育厅自然科学研究计划项目(2004k j 330,2006KJ 161B );安徽省高校青年教师科研资助计划项目(2004j ql97)作者简介:史洪伟(1972-),男,讲师,硕士.E m ai:l s hw 81828@s i na .co 表面活性剂分子在其溶液表面(空气 液界面)或界面(液 液)上由于吸附形成的吸附膜与不溶性表面活性剂在水表面形成的单层膜相似的行为。
一般来说,膜是两亲性分子在空气或水界面形成的。
这些两亲性分子的亲水基团指向水,疏水基团则伸出水面,亲水基团在水面形成一个二维单晶生长平面,在亲水基团与晶相之间存在电荷互补、结构对应和立体化学匹配等关系,从而影响晶体的形状、结构、取向和性质等[1-2]。
对无机纳米材料等的合成在理论和应用方面都具有重要的意义和潜在应用前景[3-4]。
本实验分别十六烷基三甲基溴化胺(ce l y l tri m ethy l a mm onium bro m i d e ,CTAB)、十二烷基苯磺酸钠-6(sod i u m dodecy l benzene su lfonate 6,SDBS 6)、聚乙烯吡咯烷酮(po l y v i n y lpyrro li d one ,PVP)为软模板,利用维生素C 与亚硒酸进行反应,采用界面生长的方法制备了纳米硒,研究实验条件对纳米硒形貌的影响。
1 材料与方法1.1 基本原理我们利用维生素C 与亚硒酸进行反应制备单质硒。
实验是利用二氧化硒与水反应生成亚硒酸,然后再与维生素C 进行反应。
我们可以在有机相中溶解二氧化硒,而在水相中溶解还原剂,当两相接触时就会形成稳定的界面,二氧化硒会缓慢的在界面处生成亚硒酸并与还原剂反应,如果在反应体系中加入模板剂,就可以有效的控制纳米硒的生长。
1.2 试剂与仪器主要试剂:二氧化硒、正丁醇、维生素C 、十六烷基三甲基溴化胺、十二烷基苯磺酸钠-6、聚乙烯吡咯烷酮。
主要仪器与设备:JE M 100SX 型透射电子显微镜(JEOL);Y 4Q 型X 射线粉末衍射仪;116R 恒温水浴锅。
1.3 实验方法取一定量的维生素C 溶液和表面活性剂的溶液加入到50m l 的烧杯中,混和均匀。
再加入1m l 正丁醇溶液,然后缓慢加入二氧化硒的正丁醇溶液,使溶液形成稳定的界面,由于扩散作用,反应物在界面处进行反应。
反应产物洗涤、离心分离,自然晾干。
电镜测试样本的制备:将实验所得的产品用蒸馏水分散,捞铜网室温下晾干进行测试。
2 结 果2.1 二氧化硒浓度对反应的影响固定反应体系中的维生素C 溶液和CTAB 溶液的浓度,分别加入不同浓度二氧化硒的正丁醇溶液,观察反应的进行情况。
反应初期,在界面上有少量的深红色物质生成,在界面上形成膜状结构。
随着反应的不断进行,生成物的颜色逐渐加深,呈显深棕褐色,并且形成稳定的界面。
实验结果表明,当二氧化硒浓度较小的时候,反应进行较慢,形成稳定界面74第2期史洪伟 等:液-液界面软模板法制备纳米硒的时间较长,但界面很稳定;而当氧化硒浓度较大的时候,反应进行的比较快,开始的时候界面还很清晰,随着反应时间的延长界面就逐渐变得不清晰,靠近有机相的一侧变化不大,而靠近水相的一侧有明显的红色硒,呈放射状向水相延伸。
图1(a)是二氧化硒浓度为0.050m o l L -1,维生素C 为0.15m olL -1,CTAB 含量为3.0%时,产物的形貌的TE M 图,我们可以看到主要是一维结构。
直径在60~90nm,长度达数微米。
图1(b)是二氧化硒浓度为0.10m ol L -1,维生素C 为0.15m ol L -1,CTAB 含量为3.0%时,产物的形貌的TE M图。
图1 不同浓度二氧化硒时产物的TEM 图2.2 维生素C 浓度对反应的影响固定反应体系中二氧化硒的正丁醇溶液的浓度为0.050m ol L -1,分别加入不同浓度维生素C 溶液(CTAB 浓度相同为3.0%),观察反应的产物的变化。
当维生素C 浓度较低的时候,界面形成的较慢,但界面稳定,产物的颜色是浅紫红;而当维生素C 浓度较高的时候,反应进行的比较快,使界面形成的也快,但随着反应的不断进行,界面处发生与改变二氧化硒浓度时相类似的现象,界面逐渐变的模糊不清,同样是油相一侧变化不大,而水相一侧变化明显。
产物的颜色是棕褐色,产物的颜色不同说明产物的形貌发生了的变化。
2.3 不同模板剂对反应的影响在本实验中,用模板剂P VP 、SDBS 对照研究对实验产物的影响。
从图2(a)是加入的表面活性剂是P VP 时,所得纳米硒的透射电镜照片,可看出纳米硒形貌为棒状,其尺寸也比较均匀,直径在60~80n m,长径比为30左右。
图2(b)是加入的表面活性剂是SDBS 时,所得纳米硒的透射电镜照片,从图中可看出纳米硒的形貌为粗细不均长棒形。
由此可见,加入不同模板剂,所得纳米硒的形貌有所不同。
三种模板剂比较看,以CTAB 为软模板时所得纳米硒的形貌较均匀。
图2 不同模板剂时产物的TE M 图2.4 温度对反应的影响固定反应体系中的二氧化硒浓度为0.050m o l L -1,维生素C 为0.15mo l L -1,CTAB 含量为3.0%,分别在不同的温度下进行反应,观察反应的变化。
由于反应是在恒温水浴锅内进行的,不能对实验现象进行全程的观察,当温度升高时反应速75同济大学学报(医学版)第27卷率明显加快,形成稳定界面的时间变短。
2.5 超声对反应的影响研究超声对纳米硒形貌的影响。
实验在室温时进行,固定反应体系中的二氧化硒浓度为0.050m o l L -1,维生素C 为0.15mo l L -1,CTAB 含量为3.0%。
反应结束以后,将反应混合物用蒸馏水洗涤再用无水乙醇洗涤后,继续在无水乙醇中超声,所得灰褐色粉末用扫描电镜表征,见图3(a),从该图可以看出,纳米硒形貌为棒状,其尺寸均匀,直径在100nm ,长径比为40!1左右。
图3(b)是该样品的X-射线衍射分析图,从图可知,灰褐色纳米硒在10∀#2 #70∀范围内有较强的衍射峰出现,衍射数据与JCPDS 卡上的六方相硒的数据相比较,结果一致,表明灰褐色纳米硒为六方晶型的硒。
图3 超声产物的SEM 和XRD 图3 讨 论利用界面生长的方法,以CTAB 、PVP 、SDBS 为软模板,可以有效的制备一维结构纳米硒,从实验产物的形貌上看出:在基本结构上,几种模板制备的产物形貌差别并不大,综合评价实验制备方案,利用表面活性剂CTAB 作为模板剂时,产物的形貌较好,比较均匀。
以模板剂CTAB 制备纳米硒的形成的机理,可以采用与LB 膜制备物质解释,CTAB 分子在水溶液中解离成R N (C H 3)阳离子和溴阴离子,由于扩散和吸附作用在两相的界面处R N (C H 3)离子浓度很高,油相会对其烷基链的吸引,结果使表面活性剂在油水界面上吸附形成膜结构。
当Se O 2分子扩散到界面时,与水反应,首先生成亚硒酸,解离出亚硒酸根,同时吸附在由R N (C H 3)阳离子形成的膜上。
随着维生素C 的扩散的不断进行,其分子到达油水界面与吸附的亚硒酸根反应,形成硒晶核。
当反应不断在界面上进行时,硒晶体在油水界面水平方向和垂直方向的生长,形成一维的纳米硒结构。
这种机理同样可以解释以SDBS 为模板时,纳米硒的形成原因,因为他们具有相类似的结构。
另外,以PVP 为模板剂制备纳米硒的形成的机理,也应该与CTAB 为软模板时相似;但两者之间结构与性质有一定差别,P VP 的结构中,形成其链和吡咯烷酮环上的亚甲基是非极性基团,具有亲油性,分子中的内酰胺是强极性基团,具有亲水和极性基团作用。
而且在水溶液中PVP 一般认为是不解离的。
但由于其有具有亲油性和亲水性,同样在界面处可以形成膜层,使纳米硒在界面上生长,详细的机理有待于进一步的研究。
反应物浓度对实验产物形貌的影响与分子扩散相关,随着反应物浓度的变化,扩散至界面处相应的浓度也发生变化,因为在界面处物质的浓度接近饱和,在低浓度时达到饱和的时间长,相反则时间就短。
所以对反应物而言,就出现了浓度小时反应较慢,反之,反应就快。
温度对实验产物形貌的影响主要也是分子扩散的原因,在高温下,扩散的速率加快,因此在界面处反应物的浓度要比低温时达到相同的浓度快许多。
另外,高温也使化学反应的速率加快,这样就使生成的纳米硒在界面上定向生长受到一定的影响。
超声对纳米硒形貌有很大影响。
由于超声作用的影响,纳米硒的形貌发生了一定的变化。
推测其原因可能是超声作用可使沉淀物表面原子点阵产生局部破裂。
当超声波在介质中传播时,由于能量集中,声波和介质作用可使介质发生变化,超声可加速传质过程,促进晶体生长,由于超声作用使得晶核的生长速率提高。
根据晶体生长知识,成核过程越快,形成晶核数目越多;最后形成的晶粒越小。
之所以76第2期史洪伟 等:液-液界面软模板法制备纳米硒形成棒形是由于粒子在一个非常宽的范围内生长,一个粒子形成之后,另一个粒子在其上继续生长,然后通过扩散和吸附作用,不断生长,最后长成棒状的纳米粒子[5]。
另外,超声也会对纳米粒子起到剪切作用,较长时间的超声,反而使长度变小。
参考文献:[1] Zhang W en hua,Shi Jian li n,Chen H uang rong,et a.lSynthesis and character izati on of nano sized ZnS confi nedi n ordered m esoporous sili ca[J].Che m i stry ofM ate rials,2001,13(2):648-654.[2] X i ong R u,i Sh i Ji ng.X ray pho toelectron spectroscopystud i es of T i xA l1xN thi n fil m s prepa red by R F reacti ve m agnetron sputteri ng[J].J M ater i a ls Sc i&T echno,l2005,21(4):541-544.[3] 吴平伟,高 镰,郭景坤,等.液 液界面上G i bbs膜反应技术制备CuS颗粒膜[J].无机材料学报,2002,17(4):792-795.[4] 张立德,牟季美.纳米材料和纳米结构[M].北京:科学出版社,2001.[5] 姜立萍,张剑荣.超声电化学制备PbSe纳米枝晶[J].无机化学学报,2002,18(11):26-29.Preparation of Se N onaparticals by L i qui d li qui dInterface R eaction T echni queSH I H ong w ei1,Z HANG Sheng y i2,WANG H ong yan1,SONG J i m ing2(1.Dep.t of Che m istry&B i ol ogy,Suz hou C oll ege,Anhui Suzhou234000,Ch i na;2.School of Che m istry&Engi neering,Anhu iUniversit y,H efei230039Ch i na)ABSTRACT:O bjective To established a ne w method of synt hesizi ng Se nanopart i cles.M ethods The surfactants w ere used as the soft te mplates i n synthesizi ng seleni um.T he effect factors of synthetic reacti on were studied and Se nanoparti cles obtained w ere characterized by TE M,SEM and XRD.Results So me che m ical appr oaches have been e m pl oyed to prepare Se nanoparticles a nd varied Se nanoparticles were obta i ned.Concl usion T he conditions of soft te mplates i n syn thesizi ng seleni um are easily controlled a nd realized.K EY WORDS: Se nanoparticles;soft te m plate;preparati on(上接第73页)Constructi on and Identificati on ofM a mm alian Cell ExpressionVector for Cateni n Fused to G reen Fluorescent Protei nZ HANG A i hong1,XU Ya fei2,WANG J ian zh i2(1.Dep.t ofM ed i calTechnology and Nursi ng,Institute of Technology,TongjiUn i versity,Shanghai200070,Ch i na;2.Dep.t of Pathophysiol ogy,School of BasicM ed i cal Sci ences,TongjiM ed ical College,H uaz hong Un i versity of Science and Technol ogy,W uhan430030,Ch i na)ABSTRACT:O bjective To constr uct the expressi on vector of cate n i n fuse d to green fluoresce nt prote i n which is capa ble of e xpressi ng m a mm ali an cells and to prov i de a useful tool f or i nvest i gat i ng the interaction of( cate n i n w ith othermo le cules li ke tau,PS1,especiall y t he r o le of( cateni n i nvolved i n the m echanis m of pathogenesis of A lzhem i er d i sease. M et hods cateni n i n PCDNA1vector was subcloned into t he green fl uorescent prote i n vector pEGFP C1.T he reco mbi na nt plas m id pEGFP cat w as then tra nsfected i nto mouse neuroblasto m a cells(N2a),fo llo wed by obser vati on of the cells by fluoresce nt m icroscope.Results It was i de ntifie d by enzy me digesti on and sequencing confir m ed successful constr uc t i on of the rec o mb i nant pl as m id.The e xpressi on o f cate n i n GFP f usion protein was co m fir m ed by m i munofluorescence studies andW ester n bl ot.Concl usion pEGFP cat fusion gene vector is successfully constr ucted and t he f usion pr otei n can be e xpressed i n N2a cells.K EY WORDS: cateni n gene;green fluoresce nt protein;neur ob l asto ma;f usion protei n77。