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嘉峪檢測網 2021-05-08 09:43
眾所周知，介孔二氧化硅納米顆粒（Mesoporous SilicaNanoparticles, MSNs）是一種重要的形態優越、骨架穩定、強度出色的多孔材料，在吸附、催化、光致發光、生物醫學等各個領域發揮著重大作用。自從1992年美國科學家Kresge首次合成含有介孔結構的二氧化硅分子篩命名為MCM-n以來，科學家們采用不同合成方法和模板合成了不同結構特征的介孔二氧化硅材料。小曼給大家帶來了常規MSNs、大孔可降解MSNs、中空介孔二氧化硅（HMSNs）的典型合成方法，一起來學習吧！
1. 經典MSNs制備方法：
2012年施建林課題組報道了利用十六烷基氯化銨（CTAC）作為結構導向劑, 正硅酸四乙酯（TEOS）作為二氧化硅前驅體，三乙醇胺(TEA)為堿性催化劑化劑合成了均一尺寸MSNs。該方法制備過程中，CTAC在堿性介質中自組裝形成膠束，TEOS分子會在表面凝結形成二氧化硅，除去表面活性劑后，就得到了介孔結構。該方法通過改變TEA的添加量，可以實現MSNs尺寸在25 nm (TEA, 0.08g)，50 nm (TAE, 0.06g)，67 nm (TEA, 0.04g)，105nm (TEA, 0.02 g)的調節。圖片來源：（Jianlin Shi et al., J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13,5722-5725）
2. 大孔可降解MSNs制備方法：
一般的MSNs不易被代謝，另外裝載的藥物分子限制在2 nm以下，可降解的大孔徑（5-13 nm）MSNs作為新穎且前景光明的載藥工具應運而生。2014年趙東元課題組制備首次成功合成了一種新穎的均勻單分散的三維樹枝狀介孔二氧化硅納米球。合成是在非均質的油水雙相分層反應系統中進行的，該系統允許反應物在油水界面中發生自組裝，從而實現一鍋式連續界面生長。其中以CTAC為模版膠束，TEOS環己烷溶液在油水界面（油相在上，水相在下）水解形成MSNs，再用硝酸銨乙醇溶液萃取除掉CTAC即得?？山到獾腗SNs在制備過程中可以通過控制反應時間來控制納米粒的尺寸，調節TEOS的量或油相的種類來調節孔徑的大小。圖片來源：（Dongyuan Zhao et al., Nano Lett. 2014, 14,923−932）
3. HMSNs制備方法：
MSNs由于其有限的容積影響了藥物裝載量，中空MSNs空腔容積極大的擴大了載藥空間，使其能裝載更多的藥物。HMSNs的制備典型的方法是以實心二氧化硅（sSiO2）為核心模版，CTAB為介孔模版制備實心介孔硅，再用碳酸鈉溶蝕sSiO2，鹽酸/乙醇（1/10）溶液除去CTAB即得HMSNs。科學家通過改變介孔模版或溶蝕sSiO2的條件可以制備出2.6～12.6 nm不同孔徑的HMSNs。圖片來源：（Jianlin Shi et al., J. Mater. Chem. B,2015, 3, 766–775）
MSNs還有很多種制備方法，此后出現的大量文章大多是在這三篇文章的合成方法的基礎上進行探索與改進。
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