非对称Fe3O4-SiO2介孔纳米粒子的合成与性质

doi:10.7503/cjcu20141097

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (5): 838.doi: 10.7503/cjcu20141097

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非对称Fe₃O₄-SiO₂介孔纳米粒子的合成与性质

魏光耀¹, 张佳伟¹, 李爱武¹(), 刘连庆², 杨海³, 王继萍⁴()

1. 吉林大学电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室, 长春 130012
2. 中国科学院沈阳自动化研究所, 机器人学国家重点实验室, 沈阳 110016
3. 北京有色金属研究总院, 北京 100088
4. 吉林大学第一附属临床医院, 长春 130012

收稿日期:2014-12-15 出版日期:2015-05-10 发布日期:2015-04-17
作者简介:联系人简介: 李爱武, 女, 博士, 副教授, 主要从事功能材料研究. E-mail: liaiwud115@163.com;王继萍, 女, 博士, 副教授, 主要从事临床医学研究. E-mail: wangjiping2014@21cn.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 51373064, 61107024)和机器人学国家重点实验室开放课题资助

Synthesis and Characterization of Magnetic Ferroferric Oxide-Mesoporous Silica Janus Nanoparticles^†

WEI Guangyao¹, ZHANG Jiawei¹, LI Aiwu^1,^*(), LIU Lianqing², YANG Hai³, WANG Jiping^4,^*()

1. State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics,College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
2. State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
3. General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 100088, China
4. The First Clinical Hospital, Jilin University, Changchun 130021, China

Received:2014-12-15 Online:2015-05-10 Published:2015-04-17
Contact: LI Aiwu,WANG Jiping E-mail:liaiwud115@163.com;wangjiping2014@21cn.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51373064, 61107024) and the Foundation of State Key Laboratory of Robotics, China

摘要/Abstract

摘要：

采用高温水解法合成了具有超顺磁性且表面修饰的Fe₃O₄纳米粒子, 将该Fe₃O₄纳米粒子作为种子, 采用“非经典控核生长”方法在其表面生长SiO₂棒状结构, 获得了非对称Fe₃O₄-SiO₂介孔纳米粒子, 通过调节硅源加入量调控非对称粒子棒状部分的长度. 由于一次生长出的结构尺寸有限, 使用“二次生长法”进一步增加纳米棒部分的长度, 最后对该非对称粒子进行了药物的装载与释放实验, 表明其对阿霉素具有缓释作用.

关键词: 四氧化三铁, 二氧化硅, 非对称纳米粒子, 缓释

Abstract:

Superparamagnetic and surface-modified Fe₃O₄ nanoparticles were synthesized via high-temperature hydrolysis method. With the Fe₃O₄ nanoparticles as seed, silica stick grows on one side of nanoparticle via a non-classic controlled nucleation and growth method, and Janus-magnetic-mesoporous nanoparticles were achieved. The length of silica nanostick in Janus nanoparticle can be controlled by the amount of added TEOS. But the length of silica nanostick in primary growth process is limited, a secondary growth is important to increase the length of silica nanostick. Due to the mesoporous characteristic of silica nanostick, a loading and releasing experiment was conducted, and a sustained-releasing process of doxorubicin was verified.

Key words: Ferroferric oxide, Silica, Janus nanoparticle, Sustained-releasing

中图分类号:

O614.8

TrendMD:

魏光耀, 张佳伟, 李爱武, 刘连庆, 杨海, 王继萍. 非对称Fe₃O₄-SiO₂介孔纳米粒子的合成与性质. 高等学校化学学报, 2015, 36(5): 838.

WEI Guangyao, ZHANG Jiawei, LI Aiwu, LIU Lianqing, YANG Hai, WANG Jiping. Synthesis and Characterization of Magnetic Ferroferric Oxide-Mesoporous Silica Janus Nanoparticles^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(5): 838.

图/表 8

Fig.1 TEM image of Fe3O4 magnetic nanoparticles

Fig.2 FTIR spectrum(A) and XRD pattern(B) of Fe3O4 magnetic nanoparticles

Fig.3 Raman spectrum(A) and hysteresis loop(B) of Fe3O4 magnetic nanoparticles

Fig.4 TEM images of Fe3O4-SiO2 Janus particles in particular lengths of 200 nm(A), 300 nm(B),400 nm(C) and 400 nm(D) V(TEOS)/μL: (A) 10; (B) 20; (C) 30; (D) 40.

Fig.5 TEM images of Fe3O4-SiO2 Janus particles in particular length of 1 μm(A), 1.5 μm(B) and 2 μm(C) via a secondary growth method and of 4 μm(D) via a muti-growth methodV(TEOS)/μL: (A) 10; (B) 20; (C) 30.

Fig.6 HRTEM images of Fe3O4-SiO2 mesoporous Janus nanoparticles with enlarged view of selected area(A and the inset) and pictures of Fe3O4-SiO2 mesoporous Janus nanoparticles without(B) and with(C) magnetic field for 2 min

Fig.7 UV-Vis absorption spectra of Fe3O4-SiO2 mesoporous Janus particles(a) and Fe3O4-SiO2-DOX mesoporous Janus particles(b) in water

Fig.8 UV-Vis absorption spectra of DOX in water after magnetic separation for different timeTime/h: a. 0; b. 2; c. 4; d. 6; e. 8; f. 10.

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非对称Fe₃O₄-SiO₂介孔纳米粒子的合成与性质

Synthesis and Characterization of Magnetic Ferroferric Oxide-Mesoporous Silica Janus Nanoparticles^†

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