磁性纳米粒子及磁性微球的研究

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、 磁性液体印刷 、磁性药物、细胞磁性分离 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
磁性微球
OH
HOC
COOH NH2
磁性微球
三种结构： Ⅰ 内部磁性纳米粒子
外包高分子化合物
Ⅱ 核为高分子微球， 壳为磁性纳米粒子
Ⅲ 核壳均为高分子化合物 中间层为磁性纳米粒子
磁性微球
OH
HOC
COOH
NH2
直接结合药物、抗体、细胞、有机物、生物酶及金属离子等
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
Chul-Ho Jun, etc .Chem.Commun. 2006,1619-1621
磁性纳米粒子----催化
Product seperation
substrates/solvent
Co@Pt nanoparticle
Nanocatalyst recycle
催化剂反应和循环图
Chul-Ho Jun, etc , Chem.Commun. 2006,1619-1621
磁性纳米粒子----磁流体
磁流体的组成
载液
组成：水、烷烃、 酯、聚苯醚、
氟聚醚、硅碳 氢化物、单体等
表面活性剂
磁性纳米粒子
磁性纳米粒子----磁流体
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磁性回路；磁铁 使轴与极靴顶端缝隙间的磁性流体集中，形成一个 “O”形环， 将缝隙通道堵死而达到密封的目的。
磁性纳米粒子----
Hongwei Gu etc Chem. Commun., 2003, 1966 - 1967
磁球脱附
磁性纳米粒子----催化
Hydrogenation of different substrate
Chul-Ho Jun, etc , Chem.Commun. 2006,1619-1621
磁性纳米粒子----细菌分析
检测浓度：15cfu/mL best assay :180cfu/mL
Fig. Illustration of the capture of E.coli by 2
Other surface molecules
磁性微球----细胞分离
阳性分离
磁性微球----细胞分离
阴性分离
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
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 等。为了适应各种要求，还要做到： 1.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 3.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 性高分子微球的磁性起源、结构和性能的关系等
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
Immunomagnetic label
Magnetic particle
Cell
Antibody Target surface molecule
磁性微球----甲醛检测
磁性微球----甲醛检测
Platinum wire lead Outer sleeve Magnetic iron Silver sheet
Ming Yang ，etc . analyst , 2001,126,676-678
磁性微球----甲醛检测
➢Formaldehyde in the range 1–1000 μg /L can be determined. ➢The detection limit for formaldehyde is 0.3 μg /L. ➢The relative standard deviation for the determination of 100μg /L formaldehyde was 2.26%.
零泄漏、无固体摩擦、能耗小、无机械磨损、寿命长
磁性来自百度文库米粒子----磁流体
油水分离
插入
倒伏
脱附
吸附
包裹
磁化
S
N
李海英等，化学世界，（9）：492-495，1999
磁性纳米粒子----催化
0.9
The dual functionality of Co@Pt core-shell NPs. Insert:The HRTEM Image of a single NP. 2.27 Å presents the lattice constant of the Pt shell
Hongwei Gu, etc. Chem. Commun. 2003, 1966–1967
磁性纳米粒子
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
磁性纳米粒子的缺点 比表面积大，容易团聚 Fe3O4容易被空气氧化成弱磁性的γ-Fe2O3或无磁性的α- Fe2O3
磁性纳米粒子及磁性微球的研究
磁性纳米粒子 磁性微球 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。
❖金属： Co 、Ni、 Fe或Ni-Fe 、Co-Fe合金等 ❖铁酸盐：Fe3O4、γ-Fe2O3 、MeFe2O4(Me=Mn、Co、Ni)
❖氮化铁
磁性纳米粒子
特性
➢量子尺寸效应 ➢超顺磁性 ➢宏观量子隧道效应 ➢磁有序颗粒的小尺寸效应 ➢磁相变温度变化 ➢表面磁性