基于磁流体组装的空心磁性碳微球及其功能复合体

摘要

本文采用绿色廉价、具有生物相容性的环糊精作为碳源，与油酸和氨水稳定的四氧化三铁纳米粒子通过低温水热的方法，利用二者之间的自组装动力合成一种结构新颖的具有高活性的多功能空心磁性碳微球(HMCSs)。磁性粒子的存在不但增强了碳微球的机械强度，而且也对无定形碳向石墨碳的转化起到催化作用，大大降低了石墨化温度。同时，外面包裹的碳层能对磁性粒子起到很好的保护作用，防止其自团聚的发生并且免受外界环境的破坏。碳化后的碳微球比表面积有了很大提高，并且有很小的比重，能漂浮于水面之上，对于有机染料和多种重金属(贵金属)离子有很强的吸附能力，且循环使用多次性能依然良好。结合SEM、TEM、XRD、Raman、IR等表征手段，深入研究了空心磁性碳微球的形成机理以及各种原料在参与反应时起到的作用。
　　 另外，碳微球的表面富含功能基团，这无疑为金属前躯体及纳米粒子的吸附提供了最有利的化学环境，同时也免去了表面改性的繁琐步骤。以HMCSs为载体与目标金属离子进行配位，并在碳化过程中形成HMGS@MO2复合材料。它作为亲和探针能将蛋白质混合物的酶解产物中浓度极低的磷酸化肽段高效选择性富集，并在外加磁场的作用下迅速分离，使检测步骤简易了很多，而且检测信号的信噪比得到了大大的提高。