【摘 要】
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磁性纳米材料由于其多功能性和高适应性已经被广泛应用于各个领域,尤其是生物医学领域。其中,磁珠法检测试剂盒已成为日常检验必不可少的试剂盒之一。但目前国内对此类磁珠材料在合成和设计方面仍然存在性能不稳定的问题,因此提供性质稳定、性能优异、方法简便、用于吸附生物大分子的磁珠成为国内外研究人员的目标。本文制备了三种以Fe3O4为内核,以不同高分子材料为功能外壳的磁性复合材料。采用FTIR、TEM、VSM等
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磁性纳米材料由于其多功能性和高适应性已经被广泛应用于各个领域,尤其是生物医学领域。其中,磁珠法检测试剂盒已成为日常检验必不可少的试剂盒之一。但目前国内对此类磁珠材料在合成和设计方面仍然存在性能不稳定的问题,因此提供性质稳定、性能优异、方法简便、用于吸附生物大分子的磁珠成为国内外研究人员的目标。本文制备了三种以Fe3O4为内核,以不同高分子材料为功能外壳的磁性复合材料。采用FTIR、TEM、VSM等测试对磁珠样品的性质进行表征,并且将牛血清蛋白（BSA）作为模型蛋白进行吸附性能的研究。以溶剂热法Fe3O4为磁性内核,以溶胶-凝胶法制备的SiO2为次外层,通过丙烯酰胺和甲基丙烯酸交联形成含有羧基的功能外层。表征分析结果显示该方法制备的材料具有明显的壳核结构以及良好的分散性和超顺磁性。通过对材料进行不同吸附影响因素的探究,发现该材料对BSA吸附效果明显（7.1 mg/g）,分别在pH=5和t=90 min时吸附效果达到最佳。同时该磁珠在循环稳定性方面表现优良,循环吸附4次后仍能保持原吸附量的95%以上。采用共沉淀法Fe3O4为磁芯材料,正硅酸乙酯（TEOS）在碱性环境下水解并附着在磁芯表面形成均匀的SiO2外壳,再通过将特殊处理过的硅烷偶联剂与SiO2发生硅烷化反应,从而完成对硅基外壳的修饰。该方法制备的材料拥有不规则形貌的内核和清晰的壳核结构。粗糙的外轮廓为蛋白质提供更多的吸附位点,材料对BSA的吸附量达到16.5 mg/g。探究pH值、时间等因素对吸附性能的影响,经吸附动力学拟合,结果显示吸附过程以化学吸附为主。采用共沉淀法制备的Fe3O4微粒为内核,对其进行油酸修饰改善表面疏水性,以苯乙烯和丙烯酸为单体共同聚合形成聚合物功能外壳。通过TEM、VSM等表征,该材料具有较快的磁响应和球形壳核式结构。再结合其吸附BSA的表征结果,展现出了16.7 mg/g的高吸附量。在时间和溶液pH值的条件探究实验中,结果分别在pH=5和110 min是达到最大吸附量。作为基础性吸附材料,在循环稳定性方面具有一定竞争力。
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