含缺陷UiO-66纳米级MOF的顺铂负载研究
发布时间：2020-06-04 04:23
【摘要】：金属—有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)作为近年来新型材料的代表,由于其具有丰富多样结构、可设计的官能基团,以及较高的比表面积等优点,因而在气体吸附、催化、生命科学以及光电/热电材料等领域都取得了诸多开创性成果。在生命科学领域,利用药物分子与MOFs之间的相互作用力可实现药物的高效负载,同时解决药物的泄漏与提前爆发式释放。同时,由于MOFs具有低毒性及体内可降解性,极大减轻了药物治疗过程中的副作用,提升了病患的生活质量。本文为了提高MOFs材料对顺铂(cisplatin)类抗癌药物的负载量,合成了含有缺陷的纳米级UiO-66骨架,成功负载抗癌药顺铂,并诠释了基于含缺陷UiO-66骨架材料的顺铂药物负载、拟体液环境中的药物释放,以及顺铂与DNA的协同负载过程。另外,在合作研究中,我们预想借助MOFs材料有序的骨架结构和固有的低热导性优点,拓展MOFs在热电领域的应用,但在实验过中发现MOFs本身较低的导电性阻碍了整体热电性能的表达,最终我们筛选了 SnTe基材料为研究对象探索了此类材料的热电性能。本论文两部分工作简述如下:一、合成含有缺陷的纳米级UiO-66NMOF,然后利用膦酰基乙酸连接剂以Zr-O-P键锁定裸露的缺陷空位,利用另一端未配位的羧基锚定顺铂前药cis,cis,trans-[Pt(NH3)2Ch(OH)2]。结果发现含有缺陷UiO-66的顺铂药物负载量高达256.5mg·g-1(基于顺铂为25.7%),对应摩尔比为Zr6:Pt:P=1.5:1:1,其载药量明显高于不含缺陷的UiO-66以及其他一些MOFs载体。这一工作表明,通过增加MOFs的缺陷位点,利用功能性连接剂和孔洞来封装药物,可大大提升抗癌药物的负载量。二、SnTe被认为是可替代PbTe的环境友好型热电材料,但其较高的热导率限制了性能的进一步提升。之前的研究表明SnTe较高的热导率源于较高的晶格热导率和较高的载流子浓度。在AgSbSe2固溶的SnTe材料(SnTe+xAgSbSe2)中,我们发现在850 K时,虽然其载流子浓度依然处于较高的水平(1021cm-3),其总热导率仍然从3.37W·mK-1降到了 1.27W·mK-1。随着AgSbSe2浓度的增加,我们发现电导率和热导率在x=20%时都降低到最低值,然后两者同时开始增加。这一现象表明体系中存在较强的电声耦合效应。在x=20%时,固溶材料在850 K的ZT值达到0.95。通过第一性原理计算,发现电声耦合对晶格常数存在着非单调依赖关系,而这正是热导率与电导率出现极值点的原因。该研究揭示了当电声耦合被限制在谷内散射的过程中时,其引起热导率的降低可以弥补电导率的损失,从而提高热电性能。
【图文】：
第一章逦含缺陷ＵｉＯ－６６纳米级ＭＯＦ的顺铂负载研究逡逑0）0ｉ２Ｃ６次级构筑单元，其空间构型为八面体结构（如图１－１邋（ａ）），而８个该次级逡逑构筑单元可以形成一个立方体重复单元（如图卜１（ｂ））。ＭＯＦ－５加热到３００邋°Ｃ后，逡逑通过Ｘ－射线单晶衍射分析依然可以明显看出Ｍ０Ｆ－５维持原有的骨架结构。ＭＯＦ－逡逑５中Ｈ２ＢＤＣ配体具有刚性结构且在晶体中分散，其与Ｚｎ４0簇自组装形成的三维逡逑框架结构比大多数沸石具有更高比表面积和孔隙体积。通过热分析和电子显微镜逡逑表征发现，当其从２２邋°Ｃ加热到３５０邋°Ｃ时，尽管客体分子随着温度的升高而离去，逡逑但是原Q嚮拘蚊踩匀坏玫胶芎玫谋３帧＞碚鞣⑾郑停希疲挡牧系睦矢耒讯义媳砻婊嘉玻梗埃埃恚插澹纾龋蟮谋砻婊蛊湓谄宕娲⒘煊蚩梢缘玫浇虾玫脑擞谩ｅ义显诤笮难绣持校嗣峭ǔＲ裕停希疲滴Ｐ突衔镅芯浚停希疲笾械幕鞠窒螅郏叮梗咤义希罚荨Ｍ饣菇徊蕉猿觯拢模霉倌芡诺闹掷嗷蛘叱ざ冉行奘危钪盏玫搅艘幌盗绣义希停希疲档耐滴铮郏罚玻荩⒏菟遣煌奈锢砘匦裕晒Φ赜τ玫叫矶嗲把亓戾义嫌颍缙宕娲ⅲィ罚矗荨⒗胱咏换唬郏罚盗Α⒌绯兀郏罚罚荨⒐獾绱呋郏罚。蓿莸取ｅ义希幔苠澹垮澹垮澹垮澹ǎ茫苠澹垮澹掊濉╁义希危湾危皱危蓿皱义希埽垮澹ュ澹危荆惧义希唬浚诲澹妫珏巍╁义希皱义希酰苠危荆у义希铃义希海澹我唬危掊危亍㈠义希慷浚矗五危郑义辖皴义贤迹保卞危ǎ幔╁澹停希疲抵写渭豆怪ピ冢睿
本文编号：2695887
【图文】：
第一章逦含缺陷ＵｉＯ－６６纳米级ＭＯＦ的顺铂负载研究逡逑0）0ｉ２Ｃ６次级构筑单元，其空间构型为八面体结构（如图１－１邋（ａ）），而８个该次级逡逑构筑单元可以形成一个立方体重复单元（如图卜１（ｂ））。ＭＯＦ－５加热到３００邋°Ｃ后，逡逑通过Ｘ－射线单晶衍射分析依然可以明显看出Ｍ０Ｆ－５维持原有的骨架结构。ＭＯＦ－逡逑５中Ｈ２ＢＤＣ配体具有刚性结构且在晶体中分散，其与Ｚｎ４0簇自组装形成的三维逡逑框架结构比大多数沸石具有更高比表面积和孔隙体积。通过热分析和电子显微镜逡逑表征发现，当其从２２邋°Ｃ加热到３５０邋°Ｃ时，尽管客体分子随着温度的升高而离去，逡逑但是原Q嚮拘蚊踩匀坏玫胶芎玫谋３帧＞碚鞣⑾郑停希疲挡牧系睦矢耒讯义媳砻婊嘉玻梗埃埃恚插澹纾龋蟮谋砻婊蛊湓谄宕娲⒘煊蚩梢缘玫浇虾玫脑擞谩ｅ义显诤笮难绣持校嗣峭ǔＲ裕停希疲滴Ｐ突衔镅芯浚停希疲笾械幕鞠窒螅郏叮梗咤义希罚荨Ｍ饣菇徊蕉猿觯拢模霉倌芡诺闹掷嗷蛘叱ざ冉行奘危钪盏玫搅艘幌盗绣义希停希疲档耐滴铮郏罚玻荩⒏菟遣煌奈锢砘匦裕晒Φ赜τ玫叫矶嗲把亓戾义嫌颍缙宕娲ⅲィ罚矗荨⒗胱咏换唬郏罚盗Α⒌绯兀郏罚罚荨⒐獾绱呋郏罚。蓿莸取ｅ义希幔苠澹垮澹垮澹垮澹ǎ茫苠澹垮澹掊濉╁义希危湾危皱危蓿皱义希埽垮澹ュ澹危荆惧义希唬浚诲澹妫珏巍╁义希皱义希酰苠危荆у义希铃义希海澹我唬危掊危亍㈠义希慷浚矗五危郑义辖皴义贤迹保卞危ǎ幔╁澹停希疲抵写渭豆怪ピ冢睿
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