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1.7.4 振动样品磁强计(VSM) 12
1.8 超顺磁性的Fe3O4@mSiO2纳米粒子的应用 12
1.8.1 在金属粒子荧光探针的应用 12
1.8.2 在药物控释领域的应用 14
1.9 本课题的研究意义及主要研究内容 16
1.9.1 本课题的研究目的和意义 16
1.9.2 本课题的主要研究内容 16
第二章 超顺磁性Fe3O4@SiO2纳米粒子的制备 17
2.1 引言 17
2.2 实验材料和表征方法 17
2.2.1 实验试剂 17
2.2.2 实验仪器和设备 18
2.2.3 材料表征方法 19
2.2.3.1 纳米Fe3O4@mSiO2的透射电子显微镜表征 19
2.2.3.2 纳米Fe3O4@mSiO2的扫描电子显微镜表征 19
2.2.3.3 纳米Fe3O4@mSiO2的X-射线衍射仪表征 19
2.2.3.4 纳米Fe3O4@mSiO2的磁学性能表征 19
2.3 实验部分 19
2.3.1实验框图 19
2.3.2 Fe3O4铁核纳米粒子的制备 20
2.3.3 Fe3O4@mSiO2纳米粒子的制备 20
2.4 结果分析与讨论 21
2.4.1 两种Fe3O4磁性纳米粒子制备方法的形貌分析 21
2.4.2 制备超顺磁Fe3O4@SiO2纳米粒子的形貌分析 22
2.4.3 TEOS用量对Fe3O4@SiO2粒子形貌的分析 22
2.4.4 Fe3O4@SiO2和Fe3O4的结构分析表征 23
2.4.5 Fe3O4@SiO2和Fe3O4的磁力性质分析 24
2.5 结论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1 引言
随着物理、化学和生物学科的不断交叉和发展，材料学科研究的不断深入，材料科学有了快速的发展。纳米科学、信息科学和生命科学已并列成为21世纪的3大支柱科学，而纳米科学的发展也被称为当代新“工业革命”。近年来具有多重功能的纳米材料已受到世界的广泛关注，各种复合结构的纳米材料使得材料所具有的功能性逐渐多样化。纳米材料的发现让人们对材料的研究走进了完全不同的领域，利用其纳米尺寸效应，衍生出了一系列的新型材料，从此纳米科学成为科学研究和人们关注的热点[1]。
超顺磁性纳米粒子具有如小尺寸、粒径大小均匀可调、亲水性且分散性好、磁响应快速等特点，在生物及医学领域中有着显著的应用优势。在核酸分析、临床诊断、药物的靶向输送[3]、特定细胞分离、酶固定化、核磁共振成像造影剂、磁热疗[2]等领域受到广泛重视。
目前无机磁性材料是主要的磁性微粒合成材料，其中四氧化三铁纳米粒子应用最为广泛。四氧化三铁纳米粒磁性纳米材料由于其特有的超顺磁性能，具有在外加磁场下进行可控运动，无磁场下则没有磁性的特点，从而使得其在生物活性物质的分离、药物的靶向运输和定向治疗等方面具有巨大的应用潜力[3]。
迄今为止，由于纳米磁性粒子存在比表面积大、粒径小、高比表面能、以及容易发生团聚现象、并不能形成稳定的分散体系等缺点，使其在生物医学的实际应用中受到了一定的限制。
虽然磁性纳米粒子的合成的制备反应条件温和，简便易行，但是超顺磁性铁核纳米粒子的制备与形貌控制较难，且重复性较差，如何实现该类材料的重复制备和稳定的形貌控制是依然是该类材料制备的热点与难点。
1.2 纳米材料
纳米粒子是指粒度在1-100nm之间的粒子。它们处于原子簇和宏观物体之间的过渡区，处于微观体系和宏观体系之间，是由数目不多的原子或分子组成的基团。纳米材料因其自身独特的性质在光、电和磁等领域有着良好的前景，是近年来材料领域的研究重点。四氧化三铁作为纳米材料的一种，有着一系列优良的特性，在磁流体、催化剂、生物医药、磁记录材料等众多领域有着广泛的应用前景[4]。