介孔SiO2/Fe3O4中空磁性微球的漆酶固定化

以介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球作为载体,采用物理吸附法对漆酶进行固定化,考察了时间、温度和pH值对漆酶固定化效果的影响,并对固定漆酶的活性及稳定性进行了研究.结果表明,介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球吸附漆酶分子后,介孔材料的比表面积与孔体积均减小.在3 h时复合微球对漆酶的吸附达到平衡,复合微球中介孔SiO2对漆酶的有效固定量为689 mg/g,大大高于纯介孔材料MCM-41的漆酶固定量(319 mg/g).在pH=3～6的条件下,复合微球中固定漆酶仍保持70%以上的相对酶活.当温度不高于60℃时,固定漆酶的相对酶活仍保持65%以上.固定漆酶的pH稳定性和热稳定性都明显优于游离漆酶,固定漆酶的米氏常数为1.05 mmol/L,与游离漆酶相比,固定漆酶与底物的亲和力有所降低.当2,4-二氯苯酚的浓度为10 mg/L时,固定漆酶对其去除率在6 h时达到81.6%,表现出很好的催化活性.     

氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能

以水热法制备的高磁饱和强度Fe₃O₄纳米颗粒为核,正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,采用改进的Stöber法,制备介孔SiO₂包覆Fe₃O₄磁性核壳复合微球。利用XRD、SEM、TEM、N₂吸-脱附、FTIR和VSM对制备样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。研究结果表明,制备的复合材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积和磁饱和强度分别为413 m²·g^-1和68.93 emu·g^-1。研究了TEOS的添加量对复合微球形貌的影响,随着TEOS添加量的增加,SiO₂壳层增厚,复合粒子形貌均匀,饱和磁化强度有所下降,仍具有良好的超顺磁性。在此基础上,通过接枝法在复合微球的表面接枝-NH₂,制备了一种新型磁性纳米吸附剂（Fe₃O₄@SiO₂@mSiO₂-NH₂）,进而研究了其对水中重金属离子Cr（Ⅳ）的吸附性能。通过动力学拟合,Fe₃O₄@SiO₂@mSiO₂-NH₂对Cr（Ⅳ）的吸附过程是准二级动力学模型占主导地位。探究了该材料对Cr（Ⅳ）的吸附过程和吸附机理。结果表明,其吸附机理及吸附容量与Cr（Ⅳ）的离子形态及-NH₂有关,并通过吸附剂与吸附质之间的电子共用或静电吸附实现。     

氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能

以水热法制备的高磁饱和强度Fe_3O_4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用改进的St觟ber法,制备介孔SiO_2包覆Fe_3O_4磁性核壳复合微球。利用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附、FTIR和VSM对制备样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。研究结果表明,制备的复合材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积和磁饱和强度分别为413 m2·g-1和68.93emu·g-1。研究了TEOS的添加量对复合微球形貌的影响,随着TEOS添加量的增加,SiO_2壳层增厚,复合粒子形貌均匀,饱和磁化强度有所下降,仍具有良好的超顺磁性。在此基础上,通过接枝法在复合微球的表面接枝-NH2,制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2),进而研究了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。通过动力学拟合,Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2对Cr(Ⅵ)的吸附过程是准二级动力学模型占主导地位,探究了该材料对Cr(Ⅵ)的吸附过程和吸附机理。结果表明,其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形态及-NH2有关,并通过吸附剂与吸附质之间的电子共用或静电吸附实现。     

Mn0.6 Zn0.4 Fe2 O4 磁性亚微球的可控合成及磁性能

采用溶剂热法制备了单分散Mn0.6Zn0.4Fe2O4磁性亚微米球, 研究了反应工艺参数对磁性亚微米球结构形貌、 直径和静磁性能的影响规律. 研究发现, 随着反应时间的延长, 体系中的金属离子首先水解沉淀, 形成羟基氧化铁及Mn, Zn氢氧化物, 然后脱水转化为Mn0.6Zn0.4Fe2O4球形纳米粒子, 这些纳米粒子发生团聚, 形成结构疏松、 大小不均匀的亚微米粒子, 最后通过Ostwald熟化过程, 形成致密的单分散亚微米球. 降低反应溶液的pH值、 增加乙二醇或聚乙二醇的用量, 均会使亚微球的直径增大, 并可在150~500 nm范围内调控微球的粒径; 但组成磁性亚微球的纳米粒子的粒径逐渐减小, 产物的饱和磁化强度增大, 矫顽力和剩磁减小.     

可控制自由基聚合DPE法制备P(AA-MMA-ST)/Fe3O4磁性复合微球

在制备超细Fe₃O₄磁性粒子的基础上, 利用可控制自由基聚合DPE法制备出平均粒径为265 nm的P(AA-MMA-ST)/Fe₃O₄磁性复合微球. 采用XRD, TGA, FTIR等手段对所制备的磁性复合微球的形态、结构及磁响应性等进行了表征, 结果表明用DPE法制备出的磁性复合微球磁含量较高, 粒径比较均匀.     

可控制自由基聚合DPE法制备P(AA-MMA-ST)/Fe3O4磁性复合微球

在制备超细Fe₃O₄磁性粒子的基础上, 利用可控制自由基聚合DPE法制备出平均粒径为265 nm的P(AA-MMA-ST)/Fe₃O₄磁性复合微球. 采用XRD, TGA, FTIR等手段对所制备的磁性复合微球的形态、结构及磁响应性等进行了表征, 结果表明用DPE法制备出的磁性复合微球磁含量较高, 粒径比较均匀.     

基于磁性微球的固定化金属亲和载体及其在蛋白质/多肽纯化中的应用

采用模板法制备的单分散磁性硅胶微球,经过表面修饰偶联上亚氨基二乙酸(IDA),与过渡金属离子Cu2 螯合,制成一种新型的磁性固定化金属亲和纯化载体。用牛血清白蛋白(BSA)作为模型进行磁性固定化金属亲和吸附蛋白的研究,结果表明,BSA在磁性亲和载体上的吸附可用Langmuir吸附方程描述,对BSA的饱和吸附量为90mg/g。将磁性亲和载体用于带有组氨酸标签的镇痛抗肿瘤多肽(analgesic-antitumorpeptide,AGAP)纯化,在未经过滤的细胞裂解液中可以将AGAP一步纯化,非特异性吸附低,操作简便,完全适用于含有组氨酸标记的重组多肽或蛋白的分离纯化。     

高Fe3O4含量微米尺寸磁性复合微球的合成及其在化学发光免疫检测中应用初探

 采用种子乳液聚合方法制得了微米尺度的高磁性物质含量的磁性复合微球.聚合体系中,以0.7~0.8 μm的Fe₃O₄磁性聚集体细乳液作为种子,将苯乙烯,二乙烯基苯作为聚合单体加入到磁性聚集体细乳液中,对Fe₃O₄磁性聚集体进行溶胀后进行聚合.研究了聚合过程中,溶胀时间对复合微球形貌和磁性物质含量的影响,获得系列形貌微球.通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、红外分析(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)等表征手段对所制备的磁性聚合物微球进行分析表征.结果显示,所得到的磁性聚合物微球粒度为0.7~1 μm,尺寸分布较均一,具有超顺磁性,磁性物质含量为29 wt%~57 wt%.然后又通过丙烯酸和苯乙烯共聚对微球表面羧基功能化后,得到了表面羧基密度为0.92 mmol/g的微球,再将所制备的微球与生物分子偶联后（以hCG作为模式待检分子）,在化学发光免疫检测上进行了初步的应用,取得到了较好的应用结果.     

磁性Fe3O4@SiO2@ZrO2对水中磷酸盐的吸附研究

合成了以Fe₃O₄为核,以SiO₂为壳的磁性纳米微粒（Fe₃O₄@SiO₂）,并采用沉淀沉积法将ZrO₂包覆到材料表面。通过XRD、TEM、XPS和N₂吸附/脱附等手段对材料进行表征,结果表明材料Fe₃O₄@SiO₂@ZrO₂上沉积了氧化锆纳米颗粒,具有超顺磁性,可在外加磁场作用下实现从水中快速分离。同时系统研究了材料对水中磷酸盐的吸附行为,结果表明沉积ZrO₂使得材料对磷酸盐表现出良好的吸附性能,并且随着沉积量的增大吸附量增加。吸附等温线可用Freundlich方程拟合。吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合,吸附速率随初始浓度增加而减缓。磷酸盐吸附量随溶液pH值的增大而减小,但几乎不受离子强度影响。     

Fe3O4@nSiO2@mSiO2磁性介孔微球快速测定溶液中多环芳烃和牛血清蛋白的结合常数

本研究发展了一种采用磁性介孔微球Fe3O4@nSiO2@mSiO2测定溶液中多环芳烃(PAHs)和牛血清蛋白(BSA)结合常数(KBSA)的方法.在合成Fe3O4@nSiO2@mSiO2微球时,将少量的十六烷基三甲基铵阳离子(CTAM+)模板保留在介孔内作为萃取水体中自由溶解态PAHs的吸附剂,而与溶液中的BSA及其结合的PAHs则由于体积排阻作用不被萃取.微球外层很薄的介孔层(≈50 nm)显著缩短了水体中PAHs向介孔内CTAM+迁移的路径,而微球较大的表面积(186m2/g)和孔体积(0.16 cm3/g)增大了微球在水体中与PAHs的接触面积,使其能够快速富集水体中的自由溶解态PAHs,萃取平衡时间(t90%)仅为66 min.实验测定了不同BSA浓度条件下PAHs自由溶解态分数,并据此计算得到PAHs与BSA的结合常数lgKBSA=3.94～5.00,与微耗损固相微萃取方法测得的结果基本一致,而平衡时间仅为后者的1/200,显著地提高了工作效率.     

Preparation of Functionalized Fe3O4@SiO2 Magnetic Nanoparticles for Monoclonal Antibody Purification

Magnetic Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticles with superparamagnetic properties were prepared via a reverse mi-croemulsion method at room temperature. The as-prepared samples were characterized by transmission electron mi-croscopy(TEM), X-ray diffractometry(XRD), and vibrating sample magnetometry(VSM). The Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticles were modified by (3-aminopropyl)triethoxysilane(APTES) and subsequently activated by glutaraldehyde(Glu). Protein A was successfully immobilized covalently onto the Glu activated Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticles. The adsorption capacity of the nanoparticles was determined on an ultraviolet spectrophotometer(UV) and approximately up to 203 mg/g of protein A could be uniformly immobilized onto the modified Fe₃O₄@SiO₂ magnetic beads. The core-shell of the Fe₃O₄@SiO₂ magnetic beads decorated with protein A showed a good binding capacity for the chime-ric anti-EGFR monoclonal antibody(anti-EGFR mAb). The purity of the anti-EGFR mAb was analyzed by virtue of HPLC. The protein A immobilized affinity beads provided a purity of about 95.4%.     

超声合成Fe3O4@SiO2复合纳米磁性粒子用于质粒DNA的提纯

用超声合成了Fe3O4@SiO2复合纳米磁性粒子, 并用于质粒DNA的提取. 用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、震动样品磁场计(VSM)、X光电子能谱仪(XPS)等方法对合成的复合磁性粒子的表面形貌、结构、磁性质等进行了表征, 合成的复合磁微粒粒径分布均匀, 在15～20 nm, 磁响应性好. 用该复合磁微粒提取DNA的纯度能达到A260/A280＝ 1.8±0.1, 琼脂糖电泳证明质粒DNA结构基本没有被破坏, 主要为超螺旋结构, 能满足PCR等后续分子生物学操作的要求.     

Preparation for Magnetic Nanoparticles Fe3O4 and Fe3O4@SiO2 and Heterogeneous Fenton Catalytic Degradation of Methylene Blue

Dyestuff textile wastewater treatment has become a research hotspot due to its high chroma, poor biodegradability, and low toxicity characteristics. In this paper, we have synthesized magnetic Fe₃O₄ and core‐shell Fe₃O₄@SiO₂ materials by hydrothermal methods. These materials were characterized by XRD, TEM, N₂ adsorption‐desorption and so on. These materials’ heterogeneous Fenton has been applied to dye wastewater treatment. Methylene blue was used as a typical target of dye wastewater. Decolorization ratios of methylene blue were determined by different nanostructure composites catalysts. A serious of results of study showed that decolorization ratios of magnetic nanoparticles and core‐shell composites arrived at above 90 % under the weakly acidic or neutral conditions and room temperature. When these catalysts were reused, the results show that Fe₃O₄@SiO₂ materials were possessed with good cycle performance.     

掺锆磁性纳米固体超强酸SO42-/TiO2/Fe3O4的制备与表征

制备了掺杂Zr的SO42-TiO2Fe3O4磁性纳米固体超强酸催化剂,并用XRD、TEM、FT IR、TG DTG等测试手段对催化剂的晶型、晶粒大小、酸性、热稳定性、磁性进行研究,考察了Zr的掺杂对催化剂的影响。以醋酸和正丁醇的酯化反应考察不同温度焙烧的催化剂的催化活性,发现ZrO2的加入提高了催化剂的活性与稳定性,且焙烧温度为600℃的催化剂活性最高。     

微米聚苯胺/Fe_3O_4空心球的制备及吸波性能

采用界面聚合和Pickering乳液聚合相结合的方法,以甲苯为软模板,磁性Fe3O4纳米颗粒为稳定剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,盐酸(HCl)为掺杂剂,制备了掺杂态聚苯胺/Fe3O4(D-PANI/Fe3O4)空心球.作为比较,在不掺杂盐酸的条件下,制备了本征态聚苯胺/Fe3O4(PANI/Fe3O4)空心球.用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、热重分析(TG)仪、振动样品磁强(VSM)计及恒压四探针测试仪对复合材料的形貌、结构、组成和电磁性能进行了表征.结果表明,D-PANI/Fe3O4空心球的直径约为2.8μm,电导率和饱和磁化强度(Ms)分别为2.75×10-2S/cm和54.26 A·m2/kg.用矢量网络分析(VNA)仪对D-PANI/Fe3O4空心球和PANI/Fe3O4空心球吸波性能进行分析,结果表明,D-PANI/Fe3O4空心球在12.64 GHz处的最小反射率为-43.3 d B,对应的匹配厚度为2 mm,其吸波性能明显优于PANI/Fe3O4空心球.     

量子点双标记的Fe3O4@Au磁性纳米DNA电致发光型传感器

合成了Fe3O4@Au磁性纳米粒子,并根据单链寡聚核苷酸(ss-DNA)杂交原理,利用量子点电化学发光,构建了DNA电化学传感器.在磁控玻碳电极(MCGCE)表面,将5′-SH-ssDNA捕获探针自组装在Fe3O4@Au磁性纳米粒子上,然后与目标DNA互补的一端杂交形成dsDNA,再与双标记了量子点的5′-NH2-ssDNA-NH2-3′信号探针杂交形成三明治杂交的DNA.应用循环伏安法对DNA的固定与杂交进行了表征.目标DNA浓度在1.0×10-13～1.0×10-11 mol/L范围与其响应的ECL信号呈线性关系,检出限为1.8×10-14mol/L.由于采用量子点双标记法,检测的灵敏度显著提高.     

Direct Electrochemistry of Hemoglobin Based on Fe3O4@SiO2 Nanoparticles Modified Electrode

A biosensor based on hemoglobin‐Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticle bioconjunctions modified indium‐tin‐oxide (Hb/Fe₃O₄@SiO₂/ITO) electrode was fabricated to determine the concentration of H₂O₂. UV‐vis absorption spectra, fourier transform infrared (FT‐IR) spectroscopy, cyclic voltammetry (CV) and high‐resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were used to characterize the bioconjunction of Fe₃O₄@SiO₂ with Hb. Experimental results demonstrate that the immobilized Hb on the Fe₃O₄@SiO₂ matrix retained its native structure well. In addition, Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticles (NPs) are very effective in facilitating electron transfer of the immobilized enzyme, which can be attributed to the unique nanostructure and larger surface area of the Fe₃O₄@SiO₂ NPs. The biosensor displayed good performance for the detection of H₂O₂ with a wide linear range from 2.03×10^?6 to 4.05×10^?3 mol/L and a detection limit of 0.32 µmol/L. The resulting biosensor exhibited fast amperometric response, good stability, reproducibility, and selectivity to H₂O₂.     

Fe3 O4 /P(NVP-MAA)核壳复合微球的制备与表征

以N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和甲基丙烯酸（MAA）为原料,过硫酸钾为引发剂,采用乳液聚合的方法共聚包埋自制的磁流体Fe3O4,制得了Fe3O4／P（NVP—MAA）核壳复合微球。以粒径,羧基含量,Fe3O4含量为指标,采用L9（3^4）正交表,探讨了反应温度、单体总用量、单体配比和引发剂用量对反应的影响。通过多指标极差分析,确定了制备复合微球的最佳条件。并用IR,TG,SEM及XRD对其结构进行了表征。     

CS@Cu2O and magnetic Fe3O4@SiO2-pAMBA-CS-Cu2O as heterogeneous catalysts for CuAAC click reaction

The recovery of agricultural and food wastes are one of the main areas of current research for optimal biowaste management to reduce greenhouse gas (GHG) emissions that are generated when it is not properly treated. Corn silk (CS) as biowaste from the agricultural sector is a rich source of natural compounds especially polysaccharides. We present here a chemical activation method to convert CS to values added heterogeneous catalyst for the synthesis of triazoles compounds via copper catalyzed azide–alkyne cycloaddition (CuAAC) reaction. For this purpose, cuprous oxide coated CS (CS@Cu₂O) and multifunctional Fe₃O₄@SiO₂–para-aminomethyl benzoic acid–CS–Cu₂O composite (denoted as Fe₃O₄@SiO₂‐pAMBA-CS‐Cu₂O) were fabricated. Different analytical techniques have been used to describe the size, crystal structure, elemental composition and other physical properties of the fabricated catalysts. These heterogeneous catalysts showed excellent catalytic activities for the synthesis of 1,4-disubstituted-1,2,3-triazoles via click reaction in H₂O at 70 °C under base and external-reductant-free conditions. The magnetic properties of the catalyst allowed easy separation after reaction by simply applying an external magnet. Other advantages of this work are the recyclability of the catalyst, the absence of reducing agent and base, besides utilisation of bio wastes for the production of heterogeneous catalyst.     

SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸的制备与表征

用化学共沉淀法制备了一系列SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸, 利用XRD、IR、TG-DSC、VSM、TEM及HRTEM等手段对样品结构进行了表征. 结果表明, 引入一定量的Fe3O4和Al2O3有利于四方晶相ZrO2(t)结构的稳定；Fe3O4超细粒子的引入, 使固体超强酸具备了超顺磁性；HRTEM 结果显示ZrO2晶体生长趋向于ZrO2(t)的[101]方向,其(101)晶面间距为d(101)=0.29 nm, 与XRD 衍射结果一致. Hammett 指示剂测得样品SZA-20-200-800酸强度(H0<-13.8)最强, 酸性大于浓硫酸(H0=-11.9).