有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物

本文综述了有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物从出现至今的10余年里的研究进展,介绍了复合物的合成方法,包括气相法、液相法和一步合成法,以及模板剂单体原位合成法等。引入苯胺单体后在孔道内聚合生成聚苯胺,即聚苯胺与有序介孔二氧化硅形成了复合物。该复合物的结构和形貌,以及孔道中聚苯胺的结构形态和电学性质,与本体聚苯胺相比具有显著的变化。这种以有序介孔二氧化硅为模板制备的聚苯胺的单分子导线,有潜力应用在新型的电子或光电子器件上。此外,该复合物因为其独特性质很可能在燃料电池的聚合物电解质膜、湿度传感器、电流变材料以及电化学电容器等方面得到应用。     

有序介孔氧化硅薄膜制备及其组装化学

本文综述了近年来利用有机模板法合成有序介孔二氧化硅薄膜的研究进展，重点阐述了两相界面外延生长和蒸发诱导自组装两种制备方法及其合成机理。此外，讨论了有序介孔二氧化硅薄膜的组装化学，包括金属元素掺杂，纳米粒子在介孔薄膜中的组装，以及有机物/二氧化硅纳米复合薄膜的制备，并对介孔二氧化硅薄膜未来的发展趋势做了展望。     

三维有序大孔-介孔二氧化硅的可控制备及表征

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶晶为大孔模板、嵌段共聚物P123为介孔模板,利用双模板剂法进行了三维有序大孔-介孔二氧化硅材料的制备研究。采用SEM、TEM、低角XRD以及N₂吸脱附技术对样品进行了表征。结果表明,通过简单的调控PMMA胶晶模板的组装过程,就可以调变合成材料中的大孔结构,从而轻松地实现可控的制备出具有网状或者层状结构的三维有序大孔-介孔二氧化硅材料,并提出了其可能的形成机理。此外,所制备的三维有序大孔-介孔二氧化硅样品均具有较大的BET比表面积(>550m₂·g^-1),大孔孔径200nm左右,介孔孔径分布集中于3.5nm左右。     

棒状有序纳米介孔二氧化硅的合成

以十六烷基氯化吡啶为模板剂,甲酰胺为共溶剂,在室温酸性条件下合成了棒状有序纳米介孔二氧化硅,并用扫描电镜(SEM)、小角X射线衍射(SXRD)和N2气体吸附仪对其进行了表征。结果表明,棒状产物形貌规整,形态均一,长度约30～50μm,直径约5μm,具有MCM41的有序六方孔道结构;煅烧后的样品显示典型的Ⅳ型吸附等温线和H1型滞后环,孔径分布很窄,BJH最可几孔径为2.15nm,BET表面积高达1335m2·g-1。     

溶胶-凝胶法构筑介孔二氧化硅纳微结构

基于硅酸脂水解/缩合的溶胶-凝胶法是目前制备SiO₂胶体最为常用的化学方法. 在溶胶-凝胶反应过程中, 引入介孔导向剂(通常是表面活性剂)可以得到具有介孔结构的SiO₂胶体. 通过对硅酸脂在多相体系界面水解/缩合过程的调控, 可以构筑具有不同纳微结构的介孔SiO₂材料, 为拓展介孔SiO₂材料的应用领域提供了新机遇, 同时也丰富了对溶胶-凝胶法的理解和认识. 本文综述了利用溶胶-凝胶法构筑介孔SiO₂纳微结构的最新研究进展, 并介绍了其在生物医药、 催化、 吸附分离等领域的应用前景, 最后对这一领域所面临的问题和未来发展方向进行了总结和展望.     

疏水性有序介孔氧化硅薄膜的制备

采用溶胶−凝胶技术并结合蒸发诱导自组装工艺, 以三嵌段共聚物EO₂₀PO₇₀EO₂₀ (P123)为模板剂, 使用浸渍提拉法制备了有序介孔氧化硅薄膜, 并使用不同的表面修饰剂对薄膜进行表面处理, 制备了疏水性有序介孔氧化硅薄膜. 利用FT-IR、小角XRD、HRTEM分别表征薄膜的化学物种和孔结构, 探讨了热处理温度和老化时间对薄膜介孔结构的影响, 通过接触角测试研究薄膜的疏水性能, 考察了修饰剂种类、修饰浓度和修饰时间对薄膜疏水性的影响, 结果表明所制备的薄膜为高度有序的介孔氧化硅薄膜, 孔径大小约为8 nm|表面修饰对薄膜的有序性有一定影响, 经三甲基氯硅烷(TMCS)和g-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)修饰后的薄膜具有很好的疏水性能, 接触角分别为112°和96°|修饰后薄膜的水汽稳定性良好, 仍能保持有序介孔结构, 孔径达7.5 nm, 接触角达93°.     

功能化有序介孔二氧化硅材料在分析样品前处理中的应用

功能化有序介孔二氧化硅材料具有均一可调的介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面和较高的比表面积、高的吸附容量等特性,可用于生物、医药、环境样品等复杂基体中痕量分析物的高选择性分离与富集,因此在样品前处理中的应用特别引人瞩目。文中简要介绍了功能化有序介孔二氧化硅材料的制备方法,综述了功能化有序介孔二氧化硅材料在分离富集金属离子、有机污染物以及生物大分子样品前处理中的应用进展。     

甲酰胺对有序介孔二氧化硅形貌的影响

At room temperature and in acidic solution, ordered mesoporous silicas with particular morphology were synthesized using cetylpyridinium chloride as the template and formamide as the cosolvent. Scanning electron microscope (SEM), small angle X-ray diffraction (SXRD), and nitrogen adsorption techniques were used to characterize the as-synthesized and calcined samples. Results showed that the samples had hexagonal mesostructure analogous to MCM-41 and relatively narrow pore-size distributions (BJH). Besides, BET surface areas of the samples were in the range of 1 000～1 250 m²·g^-1 and high total pore volumes were up to 1.367 cm³·g^-1. Addition of formamide affected obviously mesostructures and the morphology of the mesoporous silica. Furthermore, with the increase of the concentration of formamide, the unit-cell constant decreased and particle shape changed from gyroids to fibers.     

双模板法制备介孔二氧化硅纳米蚕茧

用十八烷基三甲基溴化铵(STAB)作模板剂,左旋香茅醇(CN)为结构助剂,利用溶胶-凝胶法,在CN/STAB摩尔比1∶1条件下制备了介孔二氧化硅纳米蚕茧;采用扫描电镜和透射电镜分析了产物的结构,并对其进行了氮气吸附-脱附测试.结果表明,所制备的介孔二氧化硅纳米蚕茧的孔道与蚕茧表面平行;搅拌速度对介孔二氧化硅纳米蚕茧的长度有较大的影响,随着搅拌速度的增加,其长度减小.     

Openwork@Dendritic Mesoporous Silica Nanoparticles for Lactate Depletion and Tumor Microenvironment Regulation

The direct depletion of lactate accumulated in the tumor microenvironment holds promise for cancer therapy but remains challenging. Herein, we report a one-pot synthesis of openwork@ dendritic mesoporous silica nanoparticles (ODMSNs) to address this problem. ODMSNs self-assembled through a time-resolved lamellar growth mechanism feature an openworked core and a dendritic shell, both constructed by silica nanosheets of ≈3 nm. With a large pore size, high surface area and pore volume, ODMSNs exhibited a high loading capacity (>0.7 g g⁻¹) of lactate oxidase (LOX) and enabled intratumoral lactate depletion by >99.9 %, leading to anti-angiogenesis, down-regulation of vascular endothelial growth factor, and increased tumor hypoxia. The latter event facilitates the activation of a co-delivered prodrug for enhancing anti-tumor and anti-metastasis efficacy. This study provides an innovative nano-delivery system and demonstrates the first example of direct lactate-depletion-enabled chemotherapy.     

Small Mesoporous Silica Nanoparticles as Carriers for Enhanced Photodynamic Therapy

Small mesoporous silica nanoparticles (MSNs; ca. 37 nm in diameter) have a high loading capacity for a hydrophobic photosensitizer, SiPcCl₂ (82.6 % in weight), and excellent endocytosis properties. As a result, the amount of SiPcCl₂ being delivered to cancer cells is increased by approximately two orders of magnitude compared to pure SiPcCl₂ at the same dosage, and the photodynamic therapy (PDT) efficiency is enhanced by over fourfold. Our method can be widely used to increase the dosage of hydrophobic anti‐cancer drugs in cancer cells and therefore increase the cytotoxicity of the drugs.     

有序介孔硅材料主-客体组装及应用研究

介孔分子筛材料具有高的比表面积和孔体积、发达的孔结构、可控的形貌、表面基团可功能化、耐热、无毒无害等特点,以其为研究核心,在学术界和工业界均具有广泛的应用前景。通过模板法合成孔径在纳米范围的有序介孔硅材料,其具有从一维到三维高度规整的孔道结构,在吸附、分离、催化、生物医药工程等领域展现出巨大的应用潜能。利用具有几何和电子束缚特性的有序规整孔道作为微反应器来进行纳米结构主-客体组装,势必会显著增强其应用价值。本文以有序介孔硅材料规整孔道为基础和出发点,结合本课题组多年的研究结果,系统概述了近几年客体在有序介孔硅材料孔道内组装的进展,探讨了主-客体组装过程中的影响因素和合成机理。最后,着重对主-客体组装材料在环境净化和生物医药工程领域的应用进行概述。     

多面体倍半硅氧烷制备有序介孔氧化硅材料

Octa(tetramethylammonium)-polyhedral oligomeric silsesquioxane(TMA-POSS) with cage-like structure was synthesized, the structure was characterized by NMR, FTIR and Elemental analyses. The mesoporous silica was prepared under alkaline condition using TMA-POSS as the silicon source and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as the template, the structures of these products were characterized by XRD, TEM and nitrogen adsorption and desorption methods. The results indicate that the synthesized silica exhibites a well-ordered hexagonal pore structure with larger specific surface area. With increasing of CTAB molar ratio, the spacing of the crystal plane d100 is increased. The effects of the pH values on the mesoporous structure in the reaction system with different molar ratio of nPOSS / nCTAB were investigated. The synthesis mechanism of mesoporous silica was also discussed.     

单分散介孔氧化硅纳米颗粒的制备及其在生物材料方面的应用

单分散介孔氧化硅纳米颗粒由于其自身的优点,在当前许多领域有着广泛的应用前景。本文综述了近十几年来单分散介孔氧化硅纳米颗粒的制备方法以及在生物材料方面的应用。在制备方法方面,根据其制备机理分为稀溶液法、微乳法、模板剂法以及向反应体系中加入不同的添加剂等方法,制备出分散性好、不同形态、孔径尺寸可调的介孔氧化硅纳米颗粒。在生物材料的应用方面,主要介绍了其在药物与生物活性分子的负载与控制释放、生物大分子的固载与分离、生物标记与临床诊断等方面的应用。     

有序介孔氧化硅膜的制备及结构研究

本文介绍了在α-Al₂O₃中空纤维载体上制备担载有序氧化硅膜的方法。应用LXRD、HRTEM、TG-DTA、SEM、氮气吸附等测试手段对膜的结构、形貌进行了表征。LXRD和HRTEM结果显示所制备的非担载膜具有高度有序的二维六方结构。SEM分析发现担载膜表面完整、无缺陷。气体渗透实验表明中空纤维担载膜具有一定的气体选择性，在0.1 MPa下对H₂/N₂和CH₄/N₂的分离因子分别为2.80和1.65，气体透过膜孔的扩散由努森机制所控制。等温氮气吸附实验显示：500 ℃热处理后非担载膜的比表面积为548.84 m²·g^-1，孔容为0.57 mL·g^-1。     

磁性核壳介孔氧化硅微球的制备与应用

磁性核壳介孔氧化硅微球作为一种新型功能复合材料,已成为众多研究领域的一个研究热点。本文综述了近年来利用模板法合成磁性核壳介孔氧化硅微球的研究进展,重点阐述了溶胶-凝胶法和微乳液法在实心微球和中空微球制备中的应用。介绍了磁性介孔二氧化硅微球在蛋白质、DNA分离,靶向药物传输等生物医学上的应用以及磁性酸催化、加氢催化、纳米贵金属催化、光催化等催化领域的应用,并对其未来的发展趋势做了展望。     

气-液界面有序介孔SiO2无机膜的仿生合成

早在几百万年以前,自然界就通过生物矿化过程形成了结构高度有序的有机/无机复合材料,如哺乳动物的牙床、骨骼以及贝壳珍珠层等[1]。随着对天然生物材料生物矿化过程研究的逐渐深入,材料研究者从中得到极为重要的启示:先形成有机物自组装体,无机先驱物在自组装聚集体与溶液相的界面处发生化学反应,在有机自组装体的模板作用下,形成有机/无机复合体,再将有机模板去除即可得到具有一定形状与组织结构的无机材料。这种模仿生物矿化中无机物在有机物调制下形成过程的材料合成,称为仿生合成(biomimetic synthesis)[2]。仿生合成过程中,通过选择有…