多孔硅藥物載體的制備與表征

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目錄
第一章 綜述 - 1 -
1.1 多孔硅概述 - 1 -
1.2 多孔硅的制備 - 2 -
1.2.1 電化學(xué)腐蝕法 - 2 -
1.2.2 化學(xué)腐蝕法 - 3 -
1.2.3 光化學(xué)腐蝕法 - 3 -
1.2.4 水熱腐蝕法 - 3 -
1.2.5 火花放電腐蝕法 - 3 -
1.2.6 原電池腐蝕法 - 3 -
1.3 多孔硅的形成機(jī)理 - 4 -
1.3.1 Beale耗盡模型 - 4 -
1.3.2 擴(kuò)散限制模型 - 5 -
1.3.3 量子限制模型 - 5 -
1.4 多孔硅的發(fā)光機(jī)理 - 5 -
1.4.1 量子限制效應(yīng)模型 - 6 -
1.4.2 硅本征表面態(tài)模型 - 6 -
1.4.3 缺陷態(tài)模型 - 6 -
1.5 多孔硅的穩(wěn)定化處理和功能化處理 - 6 -
1.5.1 陽(yáng)極氧化表面處理法 - 7 -
1.5.2 陰極還原表面處理法 - 7 -
1.5.3 表面鈍化法 - 7 -
1.5.4 生物功能化修飾 - 8 -
1.6 多孔硅在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 - 8 -
1.6.1 多孔硅材料在生物分子檢測(cè)方面的應(yīng)用 - 8 -
1.6.2 多孔硅材料在生物成像方面的應(yīng)用 - 9 -
1.6.3 多孔硅在藥物載體方面的應(yīng)用 - 9 -
1.6.4 多孔硅在診斷治療方面的應(yīng)用 - 9 -
1.7 多孔硅在其它方面的應(yīng)用 - 10 -
1.7.1 多孔硅在太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用 - 10 -
1.7.2 多孔硅在傳感器 方面的應(yīng)用 - 10 -
1.8本論文的研究目的和研究?jī)?nèi)容 - 12 -
1.8.1 研究目的 - 12 -
1.8.2 研究?jī)?nèi)容 - 12 -
第二章 制備、穩(wěn)定化、功能化、藥物負(fù)載多孔硅及表征 - 13 -
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑 - 13 -
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 - 14 -
2.3 實(shí)驗(yàn)裝置 - 15 -
2.4 實(shí)驗(yàn)的操作步驟 - 15 -
2.4.1實(shí)驗(yàn)裝置的清洗 - 15 -
2.4.2 硅片的清洗 - 15 -
2.4.3 多孔硅的制備 - 16 -
2.4.4 多孔硅的氧化處理 - 16 -
2.4.5 多孔硅的功能化處理 - 17 -
2.4.6 藥物負(fù)載 - 17 -
2.5 樣品的表征方法 - 18 -
2.5.1場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡 - 18 -
2.5.2熒光分析 - 18 -
2.5.3紅外分析 - 18 -
2.5.4X射線光電子能譜 - 18 -
2.5.5電流-電壓測(cè)試 - 18 -
第三章 結(jié)果與討論 - 19 -
3.1 SEM 分析 - 19 -
3.2熒光分析 - 21 -
3.3紅外分析 - 24 -
3.4 XPS研究 - 26 -
3.5 電流-電壓分析 - 28 -
3.5.1 腐蝕時(shí)間對(duì)多孔硅電化學(xué)特性的影響 - 28 -
3.5.2 腐蝕時(shí)間對(duì)多孔硅電化學(xué)特性的影響 - 29 -
3.5.3 氧化時(shí)間對(duì)多孔硅的電化學(xué)特性影響 - 30 -
3.5.4 功能化多孔硅的電化學(xué)特性 - 30 -
第四章 結(jié)論 - 32 -
致謝 - 33 -
參考文獻(xiàn) - 34 -
Abstract: - 36 -


摘要：多孔硅作為一種新奇材料近年來引起了人們的關(guān)注。研究者對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)、形成機(jī)理以及發(fā)光機(jī)制等方面進(jìn)行了大量研究，并取得了豐碩的成果。多孔硅在太陽(yáng)能電池、光電器件、傳感器以及照明材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。此外，多孔硅因其獨(dú)特的熒光特性、多孔性結(jié)構(gòu)、可降解性、穩(wěn)定性以及良好的生物相容性等物理化學(xué)特性，使其在細(xì)胞成像、生物傳感、藥物載體等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
本論文以多孔硅作為研究對(duì)象，分析不同制備條件對(duì)多孔硅結(jié)構(gòu)、性能的影響，確定了多孔硅的最佳制備條件。為提高多孔硅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，探討多孔硅在藥物載體上的應(yīng)用，本研究對(duì)所制多孔硅進(jìn)行了穩(wěn)定化、功能化處理。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
1. 采用單槽電化學(xué)腐蝕法制備多孔硅并進(jìn)行表征。探討、優(yōu)化了不同制備條件對(duì)多孔硅結(jié)構(gòu)、性能的影響。最佳工藝：腐蝕液的體積比為HF:C2H5OH=1:1、腐蝕時(shí)間為30 min、腐蝕電流密度為30 mA/cm2。所獲多孔硅樣品的孔徑尺寸為6.38 nm、孔隙率為70.83%。
2. 對(duì)所制多孔硅樣品進(jìn)行穩(wěn)定化處理。經(jīng)雙氧水氧化處理時(shí)，隨著氧化時(shí)間的增加，多孔硅的發(fā)光性氖現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)，處理2 h時(shí)多孔硅的發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)。
3. 對(duì)所制多孔硅樣品進(jìn)行功能化處理。通過物理吸附法、選用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對(duì)多孔硅進(jìn)行硅烷化表面修飾。
4. 將藥物分子負(fù)載到氧化后的多孔硅、硅烷化的多孔硅上。經(jīng)過紅外分析，發(fā)現(xiàn)硅烷化后的多孔硅，其存在的化學(xué)連接和振動(dòng)模式對(duì)多孔硅吸附藥物有著很大的作用，這也說明藥物分子可以通過共價(jià)吸附的方式固定到功能化后的多孔硅的表面。


關(guān)鍵詞：多孔硅；生物應(yīng)用；穩(wěn)定化；表面修飾；藥物負(fù)載