一步法合成多功能微米马达

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近些年来,尽管人造微米马达在科学界获得了极大的关注和发展,然而人造微米马达的构造过程一般涉及到繁琐的程序以及昂贵的设备,正是这一点阻碍了人造微米马达的进一步发展和应用。在这里,我们第一次提出了一种基于水包油乳液挥发技术一步构造人造微米马达的方案,该方法不仅步骤简单,成本低廉,可重复性高,最重要的是该方法不以牺牲微米马达的功能为代价,相反地,许多例如药物缓释、环境修复等功能可以一步地组装到马达中去。1.在第一部分,我们研究了一种基于乳液溶剂挥发法一步合成多种功能微米马达的方法。不同于以往文献中报道过的其他方法,该方法将所有的成分包括可降解高分子聚己内酯(PCL)、铂纳米粒子(PtNPs)、磁场响应四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4NPs)、荧光药物香豆素(coumarin)等一步地有机结合在一起。所获得的微米马达在结构上具有的不对称性;这种马达不仅可以在含有盐分的溶液中自主运动,还能表现出预设的多种功能:磁场可控运动、酶响应自解组装,药物可控缓释等。这种简单便捷的可大批量生产微米马达的制备方法,使得微米马达在通往实际应用之路上更进一步。2.在第一个工作的基础之上,我们发展了一步改进,我们采用了水包油乳液的方法一步制备出Mg-PCL Janus微米马达,该马达利用水和镁的反应,产生H2推动马达自主运动,值得一提的是该马达不仅可以在NaCl水溶液中自主运动,而且还可以在没有Pt等催化剂的时候,与过氧化氢反应生成气泡推动马达运动,此时环境对过氧化氢的浓度要求很低。随后我们发现当溶液中含有不同的盐的时候,马达与过氧化氢的反应速率有很大的不同,对于这一性质我们做了马达对于银离子的专一识别实验。利用这一体系可以快速简易的检测出水体中银离子的浓度范围。最后我们利用Mg和重金属之间的置换原理,将微米马达运用在污水的重金属清除。
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