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磁性颗粒界面组装生长介孔二氧化硅构建功能核-壳多孔材料的合成策略
发布时间:2021-05-14     作者:zzj   分享到:

功能多孔复合材料在能源、生物、医学、智能传感等领域具有广阔的应用。作为一种新型功能材料,磁性介孔复合材料集合了磁性纳米材料和介孔材料的特性,因此这类材料在催化、药物控制释放、靶向治疗、吸附分离、智能磁控显示、环境治理等领域具有巨大潜在应用。

两亲性分子诱导下的界面组装法在制备各种功能核-壳磁性介孔二氧化硅材料方面的原理和规律,深入阐述了该类功能材料的合成方法学、材料形貌、结构和尺寸的调控策略、以及表面性质控制等方面的最新研究进展,并讨论了该类材料在催化、吸附等方面的应用,为推动界面组装法在创制各种功能核-壳材料及其在交叉学科应用研究中提供了理论指导。以下是图文导读:

一、传统小分子模板剂溶液相组装策略。

传统核-壳磁性介孔二氧化硅材料主要采用阳离子表面活性剂(如CTABCTAC)或有机硅烷作为软模板,在醇/水体系中,与硅前驱体在磁性颗粒表面进行组装,获得核-壳磁性介孔二氧化硅材料。该方法较简单,孔径尺寸约 2-3 nm,孔道结构通常为无序蠕虫状或垂直发散取向。在小分子吸附分离、药物负载、生物成像领域有广泛应用。

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二、两相界面组装策略

为满足生物大分子例如蛋白酶的功能负载及传输, 2015 年,研究者们提出两液相界面组装法进一步实现孔径尺寸的可控合成。利用有机相的溶胀作用来实现孔径尺寸大范围调控,从而奠定了该材料在生物蛋白酶的固定以及对生物蛋白尺寸选择性降解等各种涉及大尺寸客体分子应用研究的基础。尤其是,结合磁控组装,构建一维核-壳磁性介孔二氧化硅纳米链,被用于先进多功能纳米搅拌子和纳米反应器。

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三、基于长疏水链的两亲性嵌段共聚物界面组装策略

除了采用传统的小分子阳离子表面活性剂为软模板,研究者们进一步开发基于超高分子量的两亲性嵌段共聚物例如 PS-b-P4VP 的界面共组装构建具有可调孔道结构,超大(孔径可达 40 nm)、均一孔径的磁性介孔复合材料。并讨论总结了软模板界面组装规律和遵循法则。为研究者们介观结构在磁性胶体颗粒表面的界面组装合成提供指导意义。

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四、 限域空间组装策略

利用空间限域作用,可以将相互作用力较弱的前驱物和表面活性剂进行组装,从而实现在开放体系中无法完成的界面自组装过程。由于空间隔离作用,该方法可以合成出多种不同壳层组成的核-壳磁性介孔微球材料。

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五、其他合成策略

除上述方法,进一步总结了近年来发展的一些其他新型组装策略,例如通过控制硅前驱体水解动力学,调控其成核与生长速度,可调控材料的表面形貌,从平滑到粗糙。实现材料表面具有可调的亲疏水性,利用特殊的表面特性可稳定反相微乳液液滴。结合其磁响应内核和介孔壳层,可实现磁操控催化微反应。

此外,除了传统的对称结构,通过界面生长以及表面特性可构建非对称异质结核-壳磁性介孔结构,利用结构两端的亲疏水差异,可用作为易于磁操控和磁回收的新型固体乳化剂和催化剂(载体)。

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六、类‘质壁分离’组装策略

最后总结介绍了新开发的‘类质壁分离’法构建 yolk-shell 结构的磁性介孔二氧化硅材料。利用具有低交联度的酚醛树脂聚合物壳层在特定溶剂中溶胀-收缩的特点,模拟植物细胞质壁分离过程,制备空腔尺寸可控的 yolk-shell 磁性介孔二氧化硅材料。该思路不仅用来合成无机氧化硅微球,还有拓展制备有机氧化硅层立方块以及异质结结构,以及实现功能纳米颗粒(如贵金属纳米颗粒、上转化纳米颗粒)的同步包覆。

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西安齐岳生物科技有限公司可以提供的无机纳米材料主要包括有各种形状的纳米金,磁性纳米颗粒,二氧化硅纳米颗粒,介孔硅纳米颗粒,各种纳米颗粒的核壳复合产品,石墨烯和碳纳米管,定制的种类包括和各种有机大分子和小分子偶联,包括多肽,多糖,蛋白以及其他分子。


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以上内容来自齐岳小编zzj 2021.5.14





【公司简介】:

德尔塔(Delta) 是西安齐岳生物科技有限公司旗下品牌,德尔塔(Delta) 目前经营的产品主要有合成磷脂,PEG衍生物,嵌段共聚物,纳米金,磁性纳米颗粒,介孔二氧化硅,活性荧光染料,荧光量子点,点击化学和大环配体等等,这些产品在国内给数百家高校实验室和数十家中科研研究所及药厂长期供应,德尔塔(Delta) 成立之初以代理国外进口品牌的为主,产品主要涉及磷脂、PEG衍生物等产品,随着公司的发展和扩大,公司更注重自主品牌的建立和高附加值的高端产品研发并且注册了自己品牌商标,在未来3-5年公司预计将建立一个综合型的大型实验室,该实验室不仅提供全方面的纳米靶向药物科研产品及定制外包服务,还将承接其他研究领域的科研产品和定制外包服务,预计该实验室还将与国内数十家大型药厂进行前期药物研发的科研合作,为药厂提供科研产品及技术服务,在研发阶段协助药厂开发抗肿瘤新药,一旦新药开发成功,在研发阶段积累的高端辅料产品和研发经验将支持我们建立一条药用辅料生产线给该肿瘤新药长期提供高端药用辅料。在高校和研究所科研领域上面公司不但要抢占国内市场还要开拓国际市场,国际业务以在2018年初开始启动,部分产品已远销欧美大陆,计划在未来3年-5年公司的拳头产品要抢占大量的国际市场,使得德尔塔(Delta) 品牌发展成一个国际品牌。

 

【经营种类】:

德尔塔(Delta) 经营的产品种类包括有:合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点计化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、热门肿瘤原料药、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯,二氧化硅及介孔二氧化硅,聚合物微球,近红外荧光染料,聚苯乙烯微球,上转换纳米发光颗粒,MRI核磁造影产品,荧光蛋白及荧光探针等等。


【温馨提示】:

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【运输说明】:


极低温产品:极低温产品运输过程中加装干冰运输。

低温产品:低温产品运输过程中加装冰袋运输。

常温产品:常温产品运输过程中无需加冰或者特殊包装。


【目前合作的部分科研单位】:

重庆医科大学,西南大学,第三军医大学,西南交通大学,重庆大坪医院,四川大学,华西医院,电子科技大学,哈尔滨工业大学,吉林大学,长春应化所,沈阳药科大学,中国海洋大学,北京大学,清华大学,北京理工大学,北京师范大学,北京中医药大学,中国农业大学,北京市肿瘤防治研究所,北京军事医学科学院,中国科学院动物研究所,中国科学院化学研究所,第四军医大学,西安交通大学,湖南大学,中南大学,武汉大学,武汉协和医院,华中科技大学,中山大学,广东药科大学,深圳大学,华南理工大学,中国科研学院先进技术研究院,厦门大学,福州大学,浙江大学,南京大学,南京医科大学,东南大学,中国药科大学,苏州大学,山东大学,山东师范大学,上海交通大学,华东理工大学,复旦大学,郑州大学,河南烟草局,宁夏医科大学,新疆大学,中国人民大学,中国科学院苏州纳米研究所,国家纳米科学中心,武汉病毒研究所,中国科学院过程工程研究所,江苏省原子医学研究所,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,中国医学科学院生物医学工程研究所等等

 

【目前合作过的药厂】:

石药集团中奇制药技术(石家庄)有限公司,西安力邦制药有限公司,上海药明康德新药开发有限公司,安徽省国平药业有限公司,苏州亚盛药业有限公司,兆科药业(合肥)有限公司,南京绿叶制药有限公司,山东绿叶制药有限公司,大冢(上海)药物研究开发有限公司,国药集团化学试剂有限公司,长春金赛药业有限责任公司,成都苑东药业有限公司,浙江海正药业等。


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