含氮介孔炭纳米球的合成与吸附_释放性能研究

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1、广东药科大学硕士研究生学位论文分类号：___________密级：__________UDC：___________含氮介孔炭纳米球的合成与吸附/释放性能研究姓名：崇静学号：2111540167院系：药学院学位类型：专业学位专业：药学研究方向：制药工程与技术导师：田勇教授论文提交日期：2018年5月30日论文答辩日期：2018年5月18日学位授予单位：广东药科大学二〇一八年五月广东药科大学硕士研究生学位论文TheFabricationofNitrogen-dopedMesoporousCarbonNanospheresandTheir

2、Adsorption/ReleaseStudiesCandidate：JingChongStudentID：2111540167Affiliation：SchoolofPharmacyAcademicDegreeApliedfor：ProfessionalDegreeofPharmacySpeciality：PharmacySupervisor：Prof.YongTianAssistantSupervisor：Dr.ZhaiweiLinDayofDefence：May2018Degree-Conferring-Institution：

3、GuangdongPharmaceuticalUniversityMay2018广东药科大学硕士研究生学位论文广东药科大学硕士研究生学位论文含氮介孔炭纳米球的合成与吸附/释放性能研究摘要含氮介孔炭纳米球具有高比表面积、大孔容、热稳定性良好、孔径及孔隙结构可调等特点，被广泛应用于药物运输、吸附、催化分离和电化学电极材料等各个领域。目前，常用的合成方法主要有水热法、硬模板法、延伸Stöber法、自组装法等。其中，水热法合成的炭材料多数只具有微孔结构且形貌较为粘结，硬模板法需要复杂的刻蚀过程，步骤繁琐且较为昂贵，延伸Stöber法对炭源要求

4、较为严格。近年来，水溶液自组装法被认为是最方便，廉价的合成方式，受到越来越多的关注。本文创新性提出了在酸性条件下利用水溶液自组装法合成含氮介孔炭纳米球，同时深入探究了胶体硅驱动模板与炭源之间的共组装机理。选用硝酸铁为磁源，通过铁离子与炭源之间的相互作用，合成功能化介孔炭纳米球。此外，本研究分别详细探讨了合成过程中醇水比，盐酸浓度，F127加入量对炭材料形貌，孔隙结构的影响。选用吲哚美辛、卡马西平、酸性红、碱性品红作为模型药物或染料考察炭材料在药物释放，染料吸附方面的应用性能，为水溶液自组装法合成含氮介孔炭纳米球提供可靠的科学范例。主要

5、研究内容如下：（1）以3-氨基酚为炭源及氮源，F127为软模板，盐酸为催化剂，通过水溶液自组装法合成含氮微孔炭纳米球（N-CNs）。其中，炭源与模板间作用力在酸性条件下显著增强，由于炭源聚合反应速率过快，F127主要作为形貌控制剂而非致孔剂，得到具有微孔结构，均一单分散I广东药科大学硕士研究生学位论文球形形貌的N-CNs。此外，以吲哚美辛为典型难溶药物，载入到所得炭材料中，探究其对于难溶药物的溶出释放性能。（2）首次提出胶体硅驱动共组装法合成含氮双介孔炭纳米球（N-DMCNs）。其创新点在于，胶体硅既作为硬模板，也作为驱动剂，促进F1

6、27、胶体硅与炭源之间的共组装，为促进模板参与自组装过程提供解决方案，并提出一种包含可逆反应及成核机理的合成机制。有趣的是，炭材料的形貌和孔隙结构能够仅通过调节盐酸浓度而进行简单调节，得到具有双介孔结构的单分散炭纳米球材料。选用卡马西平作为难溶药物模型，同时比较N-DMCNs与N-CNs两种炭材料对其的溶出释放性能。（3）以乌洛托品作为甲醛的缓控释放剂，硝酸铁为磁源，采用一步水溶液自组装法合成含氮磁性介孔炭纳米球（N-MMCNs）。本部分研究突出优点在于，通过缓慢释放甲醛，降低炭源聚合速率，促进模板F127与炭源的自组装过程，形成良好

7、的介孔结构。同时，硝酸铁不仅作为磁源，还作为固化剂，固化所得材料的球形形貌，得到热稳定性，可循环性良好的磁性介孔炭纳米球。此外，选用酸性红，碱性品红分别为酸性，碱性染料分子模型，探究所得炭材料对两种染料的吸附释放行为。关键词：含氮介孔炭；球形形貌；难溶性药物；热稳定性II广东药科大学硕士研究生学位论文TheFabricationofNitrogen-dopedMesoporousCarbonNanospheresandTheirAdsorption/ReleaseStudiesABSTRACTThenitrogen-dopedmeso

8、porouscarbonnanospheres(N-MCNs)withhighspecificarea,largeporesize,excellentthermalstability,tunableparticlesiz