酵母细胞为模板矿化合成SiO2纳米结构材料的研究

根据无机盐可以在生物细胞膜上沉积形成纳米结构材料的现象和生物矿化理论, 在人工培养条件下, 成功地以低等真核生物细胞-酵母菌为模板, 以正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源, 矿化合成了一种壳鞘状的SiO2纳米结构材料, 厚度达150 nm左右, 并采用TEM、SEM、EDX、FT-IR、TGA等表征手段对实验结果进行了深入细致的研究, 获得了大量的实验数据, 为利用生物细胞模板合成介观尺寸有序SiO2纳米材料作出了有益的尝试.     

培养真核微生物矿化生成纳米SiO2构筑体及其表征

细胞模板;生物矿化;纳米结构SiO2;TEOS;Na2SiO3     

培养真核微生物矿化生成纳米SiO2构筑体及其表征

硅在生物体沉积是自然界的普遍现象，SiO2是其存在的基本形式。本文选择真核间型酒香酵母、近似内孢霉酵母、黑根霉菌三种菌，利用生物矿化手段，采用正硅酸乙酯（TEOS）、Na2SiO3两种硅源进行生物纳米SiO2沉积实验，实验结果采用SEM、TEM、EDX、ED等表征手段进行了深入细致的研究，结果表明①间型酒香酵母沉积颗粒状SiO2纳米粒子；②近似内孢霉酵母沉积壳鞘状的SiO2纳米结构；③黑根霉菌沉积管状的SiO2纳米结构；④真核微生物能够利用TEOS，也可以利用Na2SiO3。说明真核微生物矿化与模板组成、表面张力、空间结构及硅营养等因素有关系，为利用真核生物矿化材料提供大量依据。     

生物矿化合成纳米管状SiO2

生物体利用生物矿化作用，在有机分子模板上，通过蛋白和多糖生物分子的诱导及有机-无机界面分子识别自组装合成物貌形态可控的固态SiO₂结构。本文以真核生物细胞根霉菌为模板，以正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源进行了生物矿化实验，并采用TEM、SEM、FTIR、XPS EDX、TGA等手段对实验结果进行了表征。结果表明，TEOS/培养基浓度为80 mg·L^-1时，矿化合成了一种厚度为5 nm的管状SiO₂纳米结构材料。     

生物矿化纳米结构材料与植物硅营养

本文在介绍了生物矿化纳米结构材料化学研究发展的基础上, 着重阐述以细胞膜和细胞壁为模板合成组装纳米尺寸SiO 2 的化学过程。这些生物矿化SiO 2 纳米结构材料研究不仅为近代纳米化学提供了有益启示, 同时也对阐明Si 营养提高植物抗环境胁迫机理有重要参考价值。     

不同形貌纳米二氧化硅的制备及形成机理研究

在水醇体系中,以正硅酸四乙酯(TEOS)作为硅源、氨水作为催化剂,快速合成了哑铃状、纤维状及链状3种形貌的纳米SiO2;利用透射电子显微镜分析了产物的微观结构,着重探讨了氨水浓度、TEOS浓度及TEOS滴加速度对纳米SiO2形貌的影响,并提出了不同形貌纳米SiO2的形成机理.     

磁性SiO2/PSt中空复合微球的细乳液法制备及表征

采用双原位细乳液聚合工艺,将疏水改性的磁性纳米粒子(MNP)加入到细乳液反应体系的油相中,利用增长的聚合物和单体TEOS之间的相分离原理,实现了聚合物的生成和TEOS的水解缩合同步进行,一步获得了磁性SiO2/PSt中空复合微球.通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重差热分析(TGA/DSC)和振动磁强计(VSM)对中空复合微球进行了表征.结果表明,制备的SiO2/PSt中空复合微球的尺寸范围为300～600 nm,当加入磁性纳米粒子后,得到的磁性SiO2/PSt中空微球保持了原来的中空结构,中空复合微球内腔的大小可以通过改变单体TEOS的加入量来控制.SiO2/PSt中空微球对磁性纳米粒子的包封率达到了86%.磁性SiO2/PSt中空复合微球具有超顺磁性,饱和磁强度值为14.7 emu/g.     

表面活性剂辅助酸催化溶胶-凝胶法制备高强度超亲水二氧化硅减反增透纳米粒子涂层

以正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)、盐酸(HCl)、乙醇和水为原料,通过溶胶-凝胶法提拉涂膜,再经700 ℃快速淬火200 s,制备了二氧化硅（SiO2）纳米粒子涂层。 研究了CTAB浓度、提拉速度、停留时间和提拉涂膜次数对透射率的影响,结果表明,当CTAB质量分数为2.5%,提拉速度为100 mm/min,停留时间为60 s,提拉涂膜1次得到的SiO2纳米粒子涂层透射率最高,可达95.9%。 该涂层具备超亲水性并能耐受6H铅笔刮痕测试。 实验还表明,在SiO2溶胶液中加入CTAB,通过其与TEOS部分水解生成的物种的相互作用,可以改善酸性催化条件下形成的SiO2溶胶的微观结构,从而提高了涂层的透射率和亲水性。     

CdS/SiO2纳米棒核/壳结构的制备和发光性能

利用在醇介质中氨水催化水解硅酸乙酯（TEOS）制备SiO2来包覆半导体CdS纳米棒而形成CdS/SiO2核/壳结构.通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）证实SiO2包覆壳层为非晶，且壳层厚度随TEOS浓度的增大而增加，在10～30 nm之间.并研究了其紫外 可见吸收光谱（UV Vis）和荧光发射光谱(PL)的性质.     

SiO2/聚合物核壳型杂化粒子及其空心结构的制备

SiO2/聚合物核壳型杂化粒子及其空心结构以其独特的形貌在药物控制释放、催化剂载体、生物医药等领域应用前景广阔,引起了人们的广泛关注。本文着重从乳液聚合法、仿生矿化法等制备方法角度阐述了SiO2/聚合物核壳型杂化粒子及其空心结构的研究进展。乳液聚合制备SiO2/聚合物核壳型杂化粒子简单易行,一般需要预先合成SiO2纳米粒子,其合成过程通常需要一些非理想的条件,如高温高压、极端pH、昂贵或有毒的有机试剂等,而且预先合成的SiO2粒子无法与聚合物实现100%匹配,即总有纯的聚合物粒子存在。相比之下,原位仿生矿化法制备SiO2杂化粒子不仅在环境条件下可进行,而且能够精确控制其纳米尺度的形态及分级有序结构。目前对材料科学家来讲,要使人工合成SiO2/聚合物杂化粒子实现像自然生物硅那样优异的性能,仍然是很大的挑战。     

束状纳米二氧化硅的快速制备

在水醇体系中,以十六烷基三甲基溴化铵为模板,通过氨催化正硅酸乙酯水解,快速合成了束状纳米二氧化硅．用透射电子显微镜观察了束状二氧化硅的形貌,讨论了反应时间和十六烷基三甲基溴化铵的浓度对其形貌的影响,确定了束状二氧化硅形成的最佳条件,并提出了束状结构的形成机理．     

pH值和前驱体用量对核壳结构PSt/SiO2复合微球结构形态的影响

首先通过无皂乳液聚合法制得表面含羧基、粒径为360 nm的单分散聚苯乙烯(PSt)种子乳液,并在EtOH/H2O混合介质中用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对其进行改性,制得表面含有活性硅乙氧基并带有正电荷的改性PSt乳胶粒,然后再加入原硅酸乙酯(TEOS)进行共水解与共缩聚反应,制备出了核壳结构PSt/SiO2...     

生物矿化合成纳米针状SiO2

利用少量有机大分子可控制大分子成核、生长,最后形成生物矿化纳米结构材料[1].这些合成的纳米结构材料有许多重要的性质,如流动性和运输行为、催化活性、分离效率、粘附特性、储存特性和从"智能"胶体中释放的动力学特性等[2].     

PDMS/SiO2 杂化材料的制备与性能研究

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和正硅酸乙酯为主要原料,通过溶胶-凝胶法成功制备出均匀透明的PDMS/SiO2杂化材料,采用红外吸收光谱、紫外-可见光透过光谱、扫描电子显微镜以及热分析仪对制备的材料进行了表征。结果表明,所制得的杂化材料以化学键相结合,两相分散均匀,可见光区透光率高达90%以上,耐热性能良好。     

Preparation of nearly monodisperse multiply coated submicrospheres with a high refractive index

Nearly monodisperse SiO2/TiO2/SiO2 multiply coated submicrospheres with nearly monodisperse silica submicrospheres as cores, thick titania layers, and thin silica skin were prepared to increase the refractive index of complex submicrospheres while keeping their near monodispersity and perfect surface properties. Nearly monodisperse colloidal silica submicrospheres as cores with a diameter of 200 nm were synthesized by a seeding technique on the basis of the hydrolysis of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in an aqueous ethanol solution with ammonia as catalyst. On the basis of the hydrolysis of tetrabutyl orthotitanate, a procedure combining continuous feeding with multistep coating was determined to prepare titania coatings about 40 nm thick and increase the refractive index of the complex submicrospheres. The hydrolysis of TEOS was still used to get the outmost silica coating about 10 nm thick on titania coated silica submicrospheres to eliminate random aggregation caused by the TiO2 surface properties of the TiO2/SiO2 complex submicrospheres during the final fabrication of photonic crystals.