基于PDA的自组装法制备几种微纳米核壳结构及其性能研究

发布时间：2020-11-04 22:44

　　 本文从多巴胺的结构以及聚合、黏附机理入手,通过层层自组装表面修饰方法,分别以亚微米级SiO_2、Fe_3O_4和纳米级Fe_3O_4粒子为核,在其表面以聚多巴胺(PDA)为过渡层进行表面功能化修饰,得到了几种微纳米核壳结构复合材料。对材料的形貌、组成以及性能进行了表征和研究。本文从以下三个方面进行研究:一、采用溶胶凝胶法制备亚微米级的SiO_2粒子,然后以其为模板分别用两种方法制备牛血清白蛋白(BSA)中空微胶囊。一种方法是以戊二醛为交联剂,通过层层自组装的方法利用戊二醛与蛋白质分子间的反应在SiO_2粒子表面修饰多层BSA分子,除去SiO_2模板得到BSA空心微胶囊;另外一种方法是以PDA为过渡层在SiO_2粒子表面修饰多层BSA分子,再除去SiO_2模板即可得到BSA中空微胶囊。结果表明第二种方法可以制得壁厚可控的BSA中空微胶囊,且具有更好的生物相容性。二、以亚微米级的SiO_2粒子为模板,在其表面沉积一定厚度的PDA薄膜,然后利用银镜反应在PDA薄膜上接枝Ag纳米粒子,并研究了SiO_2-PDA-Ag复合纳米粒子对亚甲基蓝的催化降解性能和对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌性能,结果表明该复合材料具有良好的催化性能和抗菌性能。三、采用溶剂热法分别合成了纳米级和亚微米级的Fe_3O_4粒子,考察了其在水中的分散性。然后以PDA为过渡层对Fe_3O_4粒子进行表面修饰,通过层层自组装方法在其表面接枝单层以及多层BSA薄膜,构筑了Fe_3O_4-BSA纳米核壳结构复合材料。然后对材料的形貌、磁性能和生物相容性进行了表征和讨论。结果表明该复合材料结合了磁性纳米粒子优异的磁性能和生物大分子良好的生物安全性。本文主要是采用层层自组装的方法对纳米粒子表面进行功能化修饰,以多巴胺为过渡层的自组装法不但简单易行,反应条件温和,所需原料无毒无害。由于多巴胺几乎能沉积在任何物质表面及其优越的反应活性,因此这种修饰方法具有广泛的适用性。所以这种方法对于拓展纳米材料尤其是磁性纳米材料在生物医药领域的应用有着重要的意义。
【学位单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TB332
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 层层自组装技术的概述
        1.1.1 层层自组装技术的简介
        1.1.2 层层自组装技术的分类
        1.1.3 层层自组装技术的优点
    1.2 多巴胺简介
        1.2.1 多巴胺的结构
        1.2.2 多巴胺的自聚合和反应活性
        1.2.3 基于PDA薄膜的表面修饰方法的提出与发展
    1.3 牛血清白蛋白概述
        1.3.1 牛血清白蛋白的简介
        1.3.2 牛血清白蛋白的应用
    1.4 核壳结构微纳米材料概述
        1.4.1 核壳结构微纳米复合粒子的定义
        1.4.2 核壳结构纳米材料的性能、制备及应用
        1.4.3 磁性材料/贵金属核壳纳米材料
    1.5 微胶囊制备方法和应用
        1.5.1 微胶囊的简介
        1.5.2 微胶囊的制备方法
        1.5.3 微胶囊的应用
    1.6 选题依据，研究内容
2 BSA和PDA-Ag中空微胶囊的制备与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及设备
        2.2.2 实验步骤
    2.3 结果与讨论
2粒子的性能研究'>        2.3.1 亚微米级SiO₂粒子的性能研究
2粒子表面修饰BSA薄膜'>        2.3.2 以戊二醛为交联剂在亚微米级SiO₂粒子表面修饰BSA薄膜
2粒子表面修饰BSA薄膜'>        2.3.3 以PDA为过渡层在亚微米级SiO₂粒子表面修饰BSA薄膜
        2.3.4 PDA-Ag中空微胶囊的制备及性能研究
    2.4 本章小结
3O₄-BSA核壳结构复合粒子的制备与性能研究'>3 Fe₃O₄-BSA核壳结构复合粒子的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及设备
        3.2.2 实验步骤
    3.3 结果与讨论
3O₄-PDA-BSA核壳结构粒子的性能研究'>        3.3.1 纳米级磁性Fe₃O₄-PDA-BSA核壳结构粒子的性能研究
3O₄-PDA-BSA核壳结构粒子的性能研究'>        3.3.2 亚微米级磁性Fe₃O₄-PDA-BSA核壳结构粒子的性能研究
    3.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

【参考文献】

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本文编号：2870714