介孔碳材料CMK-3及改性介孔碳材料N,O-CMK-3对药物的吸附和释放性能
发布时间：2022-02-12 07:40
以有序介孔碳材料CMK-3为碳骨架,通过硝酸（HNO3）氧化并将三聚氰胺作为氮源采用热解技术成功制备了氮氧共掺杂介孔碳N,O-CMK-3,通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）和接触角测试对CMK-3和N,O-CMK-3材料的微观形貌、结构、组成及润湿性能进行了分析表征,测试了介孔碳材料对难溶性抗肿瘤药物羟基喜树碱（hydroxycamptothecin,HCPT）的吸附和释放性能。结果表明:经过改性后N,O-CMK-3的孔结构发生了变化,比表面积和孔体积减少,表面的含氮、氧官能团增加,介孔碳材料的表面润湿性得到改善,使得介孔碳材料的接触角由161.9°降低至138°。CMK-3和N,O-CMK-3对HCPT具有较好的吸附能力,饱和吸附量分别为811.11 mg g -1和805.93 mg g -1,介孔碳材料因具有纳米孔道结构提高了原料药羟基喜树碱的溶出度,负载于介孔碳材料后溶出率由22....
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
CMK-3及N,O-CMK-3的N2吸附-脱附等温线(a)和孔径分布图(b)
图1 CMK-3及N,O-CMK-3的N2吸附-脱附等温线(a)和孔径分布图(b)图2为 CMK-3及N,O-CMK-3的小角(a)和广角(b)XRD谱图,由图2(a)可知,CMK-3 在2θ=1.10°处出现了明显的特征峰,而且出现了2个明显的衍射峰,分别可以被归属二维六方结构的(100)、(110)和(200)衍射峰,说明CMK-3具有有序的二维六方结构(p6mm)[22],而且孔道非常有序。经过氮氧元素修饰后的N,O-CMK-3介孔碳材料的衍射峰都消失了,原因是酸化处理后由于碳骨架上形成了含氧官能团使得有序介孔碳材料的有序结构遭到了破坏。广角XRD图谱如图3-3(b),CMK-3与N,O-CMK-3的广角XRD谱图十分类似,在2θ为23°和43°可以观察到有石墨结构的两个宽的衍射峰(002)和(100),这与文献[26]的报道基本一致,这两个宽的衍射峰表明:CMK-3 和N,O-CMK-3含有非常少量的堆栈的结晶石墨相。
图4 为CMK-3(a,c)和 N,O-CMK-3(b,d)的SEM图谱,由图可知,CMK-3呈纤维状或短棒状[30],粒径在300～500nm内,长度可达到80～90μm,宽度达到0.5μm,可以从CMK-3的SEM图上看到有大量规整的条形孔道结构。N,O-CMK-3由于经过硝酸酸化和掺N处理负载上了N和O元素,从图4(b,d)中可以看出介孔碳材料形貌上出现了蓬松的结构,而且有序孔道被破坏,这与BET和XRD分析结果一致。图5为CMK-3(a,c)和 N,O-CMK-3(b,d)的TEM图谱,由CMK-3的TEM图可以明显地看到有序排列的介孔孔道,孔径大约集中在5 nm左右,这与氮气吸附测试所得到的数据一致。由图5(a)可见CMK-3呈现出良好的二维六方有序排列形式[22]。图5(c)呈现出大范围有序的条形孔道结构,在平行孔道方向上很规整,狭长的孔道为除去硅模板SBA-15 后所形成[31],由此可以说明CMK-3 具有长程有序的介孔结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]介孔碳材料的制备、功能化与应用研究进展[J]. 张宁,李育珍,夏云生,王晓瑾,李震,孟亚楚. 化学研究与应用. 2018(07)
[2]氮掺杂对碳材料性能的影响研究进展[J]. 张德懿,雷龙艳,尚永花. 化工进展. 2016(03)
[3]羧基化三维有序大孔炭载体用于提高羟基喜树碱的溶出度[J]. 王和禹,刚晶,高清河. 沈阳药科大学学报. 2015(08)
[4]介孔碳生物材料（英文）[J]. 陈雨,施剑林. Science China Materials. 2015(03)
[5]不同孔径介孔碳的合成及对药物的缓释性能研究[J]. 刘晓蒙,高云鹏,张佳,徐显峰,郭卓. 沈阳化工大学学报. 2014(02)
[6]有序介孔碳CMK-3的化学活化及储氢性能[J]. 谢春林,刘应亮,孙立贤,邱会华,肖勇,武拥建,靳权,王海波. 无机化学学报. 2011(12)
本文编号：3621313
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
CMK-3及N,O-CMK-3的N2吸附-脱附等温线(a)和孔径分布图(b)
图1 CMK-3及N,O-CMK-3的N2吸附-脱附等温线(a)和孔径分布图(b)图2为 CMK-3及N,O-CMK-3的小角(a)和广角(b)XRD谱图,由图2(a)可知,CMK-3 在2θ=1.10°处出现了明显的特征峰,而且出现了2个明显的衍射峰,分别可以被归属二维六方结构的(100)、(110)和(200)衍射峰,说明CMK-3具有有序的二维六方结构(p6mm)[22],而且孔道非常有序。经过氮氧元素修饰后的N,O-CMK-3介孔碳材料的衍射峰都消失了,原因是酸化处理后由于碳骨架上形成了含氧官能团使得有序介孔碳材料的有序结构遭到了破坏。广角XRD图谱如图3-3(b),CMK-3与N,O-CMK-3的广角XRD谱图十分类似,在2θ为23°和43°可以观察到有石墨结构的两个宽的衍射峰(002)和(100),这与文献[26]的报道基本一致,这两个宽的衍射峰表明:CMK-3 和N,O-CMK-3含有非常少量的堆栈的结晶石墨相。
图4 为CMK-3(a,c)和 N,O-CMK-3(b,d)的SEM图谱,由图可知,CMK-3呈纤维状或短棒状[30],粒径在300～500nm内,长度可达到80～90μm,宽度达到0.5μm,可以从CMK-3的SEM图上看到有大量规整的条形孔道结构。N,O-CMK-3由于经过硝酸酸化和掺N处理负载上了N和O元素,从图4(b,d)中可以看出介孔碳材料形貌上出现了蓬松的结构,而且有序孔道被破坏,这与BET和XRD分析结果一致。图5为CMK-3(a,c)和 N,O-CMK-3(b,d)的TEM图谱,由CMK-3的TEM图可以明显地看到有序排列的介孔孔道,孔径大约集中在5 nm左右,这与氮气吸附测试所得到的数据一致。由图5(a)可见CMK-3呈现出良好的二维六方有序排列形式[22]。图5(c)呈现出大范围有序的条形孔道结构,在平行孔道方向上很规整,狭长的孔道为除去硅模板SBA-15 后所形成[31],由此可以说明CMK-3 具有长程有序的介孔结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]介孔碳材料的制备、功能化与应用研究进展[J]. 张宁,李育珍,夏云生,王晓瑾,李震,孟亚楚. 化学研究与应用. 2018(07)
[2]氮掺杂对碳材料性能的影响研究进展[J]. 张德懿,雷龙艳,尚永花. 化工进展. 2016(03)
[3]羧基化三维有序大孔炭载体用于提高羟基喜树碱的溶出度[J]. 王和禹,刚晶,高清河. 沈阳药科大学学报. 2015(08)
[4]介孔碳生物材料（英文）[J]. 陈雨,施剑林. Science China Materials. 2015(03)
[5]不同孔径介孔碳的合成及对药物的缓释性能研究[J]. 刘晓蒙,高云鹏,张佳,徐显峰,郭卓. 沈阳化工大学学报. 2014(02)
[6]有序介孔碳CMK-3的化学活化及储氢性能[J]. 谢春林,刘应亮,孙立贤,邱会华,肖勇,武拥建,靳权,王海波. 无机化学学报. 2011(12)
本文编号：3621313
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