磁性微粒的制备及其在生物样品分离富集中的应用

摘要

磁性微粒是指通过适当的方法使各种含活性功能基团的有机高分子材料或功能性材料与无机磁性物质结合起来,形成具有一定磁性及特殊表面结构的微粒。磁性微粒的研究始于20世纪70年代,它除了具有一般磁性微粒的性质外,还可以通过共聚合和表面改性等化学反应赋予磁性微粒表面多种活性功能基团,如-COOH、-COH、-NH2、-OH等,并可在外加磁场的作用下方便迅速地定位、导向和分离。与传统的分离技术相比,该方法将分离与富集结合于一体,其较大的比表面积大大提高了分离过程中反应物与磁性微粒之间相互作用的动力学速度,具有高效、快速、非玷污等优点。磁性微粒已广泛应用于磁性材料、生物医学、生物工程、有机与催化等方面。近年来适应不同要求的磁性微粒已成为一个新的研究热点。
　　本文重点研究的是Fe3O4磁流体及功能化磁性微粒的制备。鉴于此,本文采用低温相转化,化学共沉淀法来制备一些具有尖晶石结构的纳米磁性粉体材料,以期得到符合要求的纳米磁性颗粒材料,从而为实验的后半部分——制备磁性微粒作准备。本实验采用硅烷化法制备磁性十八烷基三甲氧基硅烷复合微粒(磁性ODS微粒),用溶胶凝胶及硅烷化两步法合成磁性3-氨丙基三甲氧基硅烷复合微粒(磁性NH2微粒),并对它们的粒径、表观形貌、微粒铁含量、磁响应性、表面官能团等性质进行表征,最后将它们应用在生物样品的分离富集方面。
　　本文的主要研究工作如下:
　　1.Fe3O4磁流体制备方法的优化;
　　2.对所制备的Fe3O4磁流体进行表征,并探讨磁流体结构和性能的关系;
　　3.磁性ODS微粒和磁性NH2微粒制备方法的优化;
　　4.对所制备的磁性微粒的性质进行表征,并探讨磁性微粒的结构与性能的关系;
　　5.将制备的磁性 ODS微粒应用于富集处理污水中痕量疏水性污染物。磁粒提取富集技术与扫集胶束电动色谱技术(Sweeping MEKC)相结合可以提高污水中痕量物质的检测灵敏度,并减少样品基体中其它物质的干扰。

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第一章 前言

1.1 磁性微粒的研究进展

1.2 磁性微粒的制备

1.3 磁性微粒的应用

1.5 本课题的研究思路

1.6 本课题的研究内容

第二章 Fe3O4磁流体的制备和表征

2.1 实验部分

2.2 结果与讨论

2.3 总结

第三章 磁性微粒的制备和表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 磁性微粒的表征方法

3.4 结果与讨论

3.5 结论

第四章 磁性ODS微粒的应用

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

第五章 全文总结及展望

5.1存在的问题和总结

5.2 展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间已发表和待发表的专利及论文

致谢