磁性纳米粒子及磁性微球的研究课件.ppt

1、磁性纳米粒子及磁性微球的研究磁性纳米粒子及磁性微球的研究 磁性纳米粒子磁性纳米粒子 磁性微球磁性微球 总结与展望总结与展望磁性纳米粒子顾名思义，就是具有磁性的纳米粒子。顾名思义，就是具有磁性的纳米粒子。v金属：金属：Co、Ni、Fe或或Ni-Fe、Co-Fe合金等合金等v铁酸盐：铁酸盐：Fe3O4、-Fe2O3、MeFe2O4(Me=Mn、Co、Ni)v氮化铁氮化铁磁性纳米粒子特性特性量子尺寸效应量子尺寸效应超顺磁性超顺磁性宏观量子隧道效应宏观量子隧道效应磁有序颗粒的小尺寸效应磁有序颗粒的小尺寸效应磁相变温度变化磁相变温度变化表面磁性表面磁性磁性纳米粒子-磁流体磁流体的组成磁流体的组成表面活性

2、剂表面活性剂载液载液磁性纳米粒子磁性纳米粒子组成：水、烷烃、组成：水、烷烃、酯、聚苯醚、酯、聚苯醚、氟聚醚、硅碳氟聚醚、硅碳 氢化物、单体等氢化物、单体等磁性纳米粒子-磁流体旋转轴动态密封旋转轴动态密封 圆环形永久磁铁，极靴和转轴及磁流体构成圆环形永久磁铁，极靴和转轴及磁流体构成磁性回路磁性回路；磁铁；磁铁使轴与极靴顶端缝隙间的磁性流体集中，形成一个使轴与极靴顶端缝隙间的磁性流体集中，形成一个 “O”形形环环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。零泄漏、无固体摩擦、能耗小、无机械磨损、寿命长零泄漏、无固体摩擦、能耗小、无机械磨损、寿命长磁性纳米粒子-磁流体油水分离油

3、水分离李海英等，化学世界，（9）：492-495，1999 倒伏倒伏 插入插入 脱附脱附 吸附吸附 包裹包裹 磁化磁化SN磁性纳米粒子-催化The dual functionality of CoPt core-shell NPs.Insert:The HRTEMImage of a single NP.2.27 presents the lattice constant of the Pt shellChul-Ho Jun,etc.Chem.Commun.2006,1619-16210.9磁性纳米粒子-催化Productseperation 催化剂反应和循环图催化剂反应和循环图Chul-Ho

4、 Jun,etc,Chem.Commun.2006,1619-1621substrates/solventNanocatalystrecycleCoPt nanoparticle磁性纳米粒子-催化Hydrogenation of different substrateChul-Ho Jun,etc,Chem.Commun.2006,1619-1621磁性纳米粒子-细菌分析Hongwei Gu,etc.Chem.Commun.2003,19661967Fig.Illustration of the capture of E.coli by 2检测浓度：15cfu/mLbest assay:180

5、cfu/mL磁性纳米粒子 其他应用：纳米磁记录材料、吸波隐身材料、其他应用：纳米磁记录材料、吸波隐身材料、新型的涂料或颜料、生物医学领域磁分离新型的涂料或颜料、生物医学领域磁分离磁性纳米粒子的缺点磁性纳米粒子的缺点 比表面积大，容易团聚比表面积大，容易团聚 Fe3O4容易被空气氧化成弱磁性的容易被空气氧化成弱磁性的-Fe2O3或无磁性的或无磁性的-Fe2O3磁性微球磁性微球OHCOOHNH2HOC磁性微球三种结构三种结构：内部磁性纳米粒子内部磁性纳米粒子 外包高分子化合物外包高分子化合物 核为高分子微球，核为高分子微球，壳为磁性纳米粒子壳为磁性纳米粒子 核壳均为高分子化合物核壳均为高分子化合物

6、 中间层为磁性纳米粒子中间层为磁性纳米粒子磁性微球OHCOOHNH2HOCq直接结合药物、抗体、细胞、有机物、生物酶及金属离子等直接结合药物、抗体、细胞、有机物、生物酶及金属离子等q具有磁性，在外磁场作用下可有效地富集、分离、回收和再利用具有磁性，在外磁场作用下可有效地富集、分离、回收和再利用磁性微球-甲醛检测磁性微球-甲醛检测Ming Yang，etc.analyst ,2001,126,676-678Platinum wire leadOuter sleeveMagnetic ironSilver sheet磁性微球-甲醛检测Formaldehyde in the range 11000

7、g/L can be determined.The detection limit for formaldehyde is 0.3 g/L.The relative standard deviation for the determination of 100g/L formaldehyde was 2.26%.Ming Yang，etc.analyst ,2001,126,676-678磁性微球-靶向给药磁性微球-靶向给药磁性微球-细胞分离CellTarget surface moleculeAntibodyMagnetic particleOther surface moleculesIm

8、munomagneticlabelCellTarget surface moleculeAntibodyMagnetic particleOther surface moleculesImmunomagneticlabel磁性微球-细胞分离阳性分离阳性分离磁性微球-细胞分离阴性分离阴性分离蛋白质分析蛋白质分析磁性微球-其他应用核酸分离、固定化酶、热疗、药物纯化、磁性塑料等核酸分离、固定化酶、热疗、药物纯化、磁性塑料等总结与展望磁性纳米粒子和磁性微球的应用很广泛，可以用于环境检测、生物医学、军事磁性纳米粒子和磁性微球的应用很广泛，可以用于环境检测、生物医学、军事等。为了适应各种要求，还要做到：等

9、。为了适应各种要求，还要做到：1.单分散性要好单分散性要好2.具备如生物相容性、稳定性以及可被生物降解等性能具备如生物相容性、稳定性以及可被生物降解等性能 3.加强对加强对磁性高分子微球的基础理论研究。如磁性高分子微球的形成机理、磁磁性高分子微球的基础理论研究。如磁性高分子微球的形成机理、磁性高分子微球的磁性起源、结构和性能的关系等性高分子微球的磁性起源、结构和性能的关系等 磁流体还有其他应用，如用于选矿分离、扬声器、阻尼器件、精密研磨和抛光、传感器、还有其他应用，如用于选矿分离、扬声器、阻尼器件、精密研磨和抛光、传感器、磁性液体印刷磁性液体印刷、磁性药物、细胞磁性分离磁性药物、细胞磁性分离 等等磁性微球-甲醛检测Recovery results for formaldehyde in environmental water(n=5)Ming Yang，etc.analyst ,2001,126,676-678磁性纳米粒子-Hongwei Gu etc Chem.Commun.,2003,1966-1967磁球脱附磁球脱附