γ-氧化铁聚多巴胺-没食子酸的制备性能研究及应用(3)
1.4.3 有机-有机纳米复合材料
所谓有机-有机纳米复合材料就是基体材料和分散材料均是有机纳米材料的复合材料。这类复合材料除了具有普通纳米材料特有的一些性质外由于组成复合材料中各组分有机物中主链的长度、分支、官能团类型等各个方面的不同导致其兼具有不同的力学性能，亲疏水性能、导电性以及折光性能等等，极大地丰富了有机材料的应用范畴。Y. P. Huang 等[22]使用静电纺丝技术成功制备了壳聚糖/聚乙烯亚胺纳米复合纤文，并将钯纳米粒子固定于这种复合纤文上，将其应用于催化还原优尔价铬离子。实验结果表明，所合成的材料对优尔价铬的催化还原效率达到99.7%，而且重复利用率较高。K. H. Jung 等[23]制备了一种聚对苯二甲酸乙二醇酯/壳聚糖纳米复合纤文，在细胞的抗菌实验中将其成功利用。结果显示，相比较聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤文，聚对苯二甲酸乙二醇酯/壳聚糖纳米复合纤文有较高的生长抑制率，并且与细胞的兼容性更佳。张友强等[24]运用乳液聚合的方法成功合成了一种具有核壳结构有机刚性微球，其表面富含羧基。张友强等还采用预聚法以聚己二酸乙二醇酯二醇（PEA，M=1510）、有机刚性微球、扩链剂（MOCA）、甲苯二异氰酸酯（TDI）等为原料制备出新型聚氨酯/有机刚性微球复合材料并对其性能进行了表征。结果表明，有机刚性微球的添加量为1%～3%时,复合材料的力学性能最佳，耐溶剂性有所下降。
1.5 研究内容及创新点
近年来，随着环境问题的日益突出，尤其是水中重金属离子的存在已经严重危害到了人们的生命安全和全球的生态稳定，如何对其进行有效的预防、检测和去除是当下科学家研究的热点之一。传统的用于处理水中重金属离子过程中存在操作繁重，成本较高，效果一般，分离困难，易产生二次污染等问题。生物相容高分子材料因其具有良好的生物相容性、可降解性以及强的螯合金属离子能力而被认为在水处理中具有广阔的应用前景，再加上纳米复合技术的飞速发展，研究制备具有生物降解性的纳米复合材料将是解决上述问题的一个有效途径。
本论文开展以下几个方面的工作：
1、采用化学法制备具有生物相容性的γ-Fe2O3/聚多巴胺-没食子酸磁性纳米复合材料。采用红外、紫外、荧光、SEM、TEM、VSM、XRD 等表征手段验证了磁性纳米复合材料的成功合成，在这过程中分别采用TEM 和紫外对合成γ-Fe2O3 聚多巴胺和γ-Fe2O3/聚多巴胺-没食子酸反应条件进行优化。
2、主要探讨了所合成的磁性纳米复合材料γ-Fe2O3/聚多巴胺-没食子酸与金属离子Cu2+和Pb2+之间的电化学行为和吸附特性。通过荧光光谱、循环伏安法、电化学阻抗谱和阳极溶出伏安法对所合成材料与Cu2+和Pb2+之间的电化学行为进行表征；γ-Fe2O3/聚多巴胺-没食子酸对水中Cu2+和Pb2+的吸附特性则采用电感耦合等离子光谱仪进行研究；磁性纳米复合材料的抗酸性则通过TEM 进行说明。
2.1引言
目前重金属离子如Cu2+和Pb2+在水环境中的存在已经严重危害到人类的生命安全以及整个水环境生态系统。即使是当金属离子的浓度很低时，其具有的高毒性和难代谢性仍是导致各种疾病的和生物链破坏的罪魁祸首[25-30]。如何有效的将其除去是摆在当今人类社会面前的重要问题。
磁性性纳米材料由于具有尺寸小，较高的表面积和体积比、易功能化，尤其是具有磁性而被广泛地用于去除水中的重金属离子[31、32]Fe3O4[33-35]（磁铁矿）和γ- Fe3O4[36、37]（磁赤铁矿）是两种典型的磁性纳米材料，因其价格低廉、环境友好和高稳定性而成为近年来科学工作者的研究热点。随着纳米复合材料的兴起，以磁性材料为基体进行表面功能化，在保留磁性材料本身性能外，还提高了其反应活性，生物相溶性[38]和重复性等而被应用到环境处理中