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用CVD的方法，韩国高等技院做出来了，论文是Single-Crystalline ZnO Microtubes Formed by Coalescence of ZnO Nanowires Using a Simple Metal-Vapor Deposition Method 自己去找吧Chem. Mater. 2005, 17, 2752-2756
纳米粉体的制备目前主要有三种分类方法：第一种是根据原料的聚集状态分为固相法、液相法和气相法；第二种是按操作方式分为干法和湿法；第三种按制备原理分为物理法、化学法。这里重点介绍第三种分类方法。2.1物理法物理法即采用光、电技术使材料在真空或惰性气氛环境下蒸发或利用机械力研磨，然后使原子或分子结合形成纳米颗粒。此法通常对设备的要求很高，且消耗大量的能源。2.1.1气体冷凝法气体冷凝法是指在低压的惰性气体中加热金属，使其蒸发，产生原子雾，与惰性气体原子碰撞而失去能量，经冷凝后形成单个纳米颗粒。最后在液氮冷却棒上聚集起来，用聚四氟乙烯刮刀刮下并收集。纳米合金可通过同时蒸发数种金属得到；纳米氧化物可在蒸发过程中在真空室中通过纯氧氧化得到。这种方法的优点是制备的纳米粉体比较洁净。2.1.2溅射法用两块金属板分别作阳极和阴极，阴极为蒸发用的材料，在两电极间充入氩气，同时施加适当的电压，两电极间的辉光放电促使氩离子的形成，在电场作用下，氩离子冲击阴极材料，使靶材原子从表面沉积下来。粒子的大小及尺寸分布主要取决于两电极间的电压、电流和气体的压力。此方法可制备多种高熔点和低熔点的纳米金属及多元化的化合物纳米颗粒。李良飞等利用磁控溅射法在非织造布表面进行ZnO镀层处理，制备出颗粒均匀、细致、稳定的纳米ZnO薄膜，分析了不同溅射条件下对ZnO薄膜表面形态的影响。2.1.3高能球磨法高能球磨法是近年来发展起来的一种制备纳米粉体的方法，球磨工艺的主要目的是减小离子的尺寸、固态合金化、混合或融合以及改变离子的形状。采用球磨方法，控制适当的条件可以得到纯元素、合金或复合材料的纳米粒子。由于该过程引入了大量的粉末颗粒应变、缺陷以及纳米级的微结构，其制备过程的热力学和动力学不同于普通的固态反应过程，有可能制备出常规法难以制备的新型纳米材料。其特点是操作简单、成本低，但产品容易被污染，因此纯度低，颗粒分布不均匀。某某等利用球磨法合成了不同粒径的纳米ZnO。Lin等利用球磨法合成了不同退火温度下的磁性纳米Fe3O4，得到的粒子粒径范围在12.5-46nm，对应的饱和磁化强度范围为52-66.4nm，而矫顽力在22.2nm时达到最大值。Goya用球磨法在有机载液中合成了一系列不同窄分布的磁性粒子，所有的粒子在室温下表现出超顺磁性，而且温度为10-20K时磁性消失。Zduji?等在空气氛围中利用高能球磨法将α-Fe2O3粉末完全转变成Fe3O4。2.2化学法化学法主要包括沉淀法、固相配位化学法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法等。2.2.1沉淀法沉淀法是合成金属氧化物超细粉体最普遍的方法。它就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂，控制合适的条件使金属离子生成各种形式的沉淀物，再将此沉淀物干燥或煅烧形成纳米粉体。其优点是可以广泛用以合成单一或复合氧化物超细粉体，反应过程简单，成本低，便于工业化生产。缺点是沉淀为胶状物，水洗、过滤困难；沉淀剂不易除去；若使用能够分解除去的氨水、碳酸铵作沉淀剂，许多离子可形成可溶性络合离子，沉淀过程中各种成分不易分离；水洗时要损失部分沉淀物等。根据沉淀的方式可分为直接沉淀法和均相沉淀法。2.2.1.1直接沉淀法直接沉淀法是在混合的金属盐溶液中加入沉淀剂，使生成的沉淀从溶液中直接析出，将阴离子从沉淀中除去，再经干燥或煅烧制得纳米粉体。优点是操作简单易行，对设备、技术要求不高，产品纯度高，制备成本低，但是所得产品粒度较大，粒径分布较宽。常用的沉淀剂有NH3·H2O、NaOH、Na2CO3、(NH4)2CO3、(NH4)2C2O4等。Ciobanua、Wang等利用直接沉淀法制备了纳米ZnO，并考察了其电学和光学性能。Jiang等用共沉淀法合成了窄分布的Fe3O4纳米粒子，并在其表面包覆了高分子，考察了其生物特性。Thapa等利用简单而又具应用前景的沉淀法合成了Fe3O4纳米粒子，发现当粒子的粒径在10nm以下时饱和磁化强度得到了提高，而且当粒子的粒径在10nm时有最佳的磁性，且可适用于各种应用，另外还利用这种尺度的磁性粒子合成了硅油基磁性流体。2.2.1.2均相沉淀法均相沉淀法是指利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地均匀地产生出来的方法。在这个方法中，加入到溶液中的沉淀剂不立刻与被沉淀组分发生反应，而是通过化学反应使沉淀剂在整个过程中均匀地释放出来，从而使沉淀在整个溶液中缓慢均匀地产生，这样可以减少晶粒的团聚，得到纯度高的纳米粉体。均相沉淀法常用的沉淀剂有六次甲基四胺和尿素等。石西昌等[21]人采用均匀沉淀法，在250mL平底三口瓶中加入一定浓度的Zn(NO3)2250mL、尿素50mL，待达到反应温度时，加入一定量表面活性剂，反应3-5h，得到前驱体，再将前驱体过滤、洗涤、蒸发、干燥，573-773K左右在马弗炉中焙烧3h，制备得到了平均粒径在40-60nm左右的纳米氧化锌。2.2.2固相配位化学法固相配位化学法在物质合成方面特别是利用固相配位化学反应合成金属簇合物和固相配合物等方面显示了极大的优势，是一种非常有前途的纳米粉体的制备方法。此方法首先在室温或低温下制备可在较低温度下分解的固相金属配合物，然后将固相产物在一定的温度下进行热分解，得到氧化物纳米粉体。此方法具有纯度高，工艺简单，可缩短制备时间等特点。王疆瑛等[23]人报道了用Zn(OAc)2·2H2O与8-羟基喹琳按1:2摩尔比混合均匀，室温(20±2)oC条件下研磨2h，反应体系的颜色逐渐由白色变为黄色。反应后的产物置于真空干燥器中自然干燥至恒重得8-羟基喹琳合锌。将固相产品在400oC下热分解2h,得到平均粒径为10nm的ZnO粉体。景苏等[24]人采用室温固相法，通过将FeCl3·6H2O和KOH以摩尔比1:3混合，于室温下研磨30min，然后用蒸馏水超声清洗，合成纳米FeOOH，将其在一定温度下焙烧一段时间就得到了纳米氧化铁粉体。徐宏等[25]人则通过将原料NaOH与FeCl2按一定的摩尔比于研钵中充分研磨,并加入适量的吐温80使湿固相反应充分。混合物经洗涤、抽滤后在室温下晾干即得纳米Fe3O4粉体。2.2.3水热法水热法是在高压釜里的高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使反应物在水溶液或蒸汽等流体中反应生成目标产物，再经分离和热处理得到纳米粉体。反应温度一般在100-400oC，压力从0.1MPa到几十乃至几百MPa。水热法为各种前驱物的反应、结晶提供了一个常压条件无法得到的物理化学环境。粉体的形成经历了溶解-结晶的过程。该方法原料易得，成本相对较低，可以制备出纯度高、晶型好、分散性好以及大小可控的纳米颗粒，但是对设备的要求较为苛刻。现在在水热法的基础上，以有机溶剂(如苯、甲酸、乙醇等)代替水，采用溶剂热反应来制备纳米粉体是水热法的一种重大改进。另外近年来还发展出电化学水热法以及微波水热合成法。前者将水热法与电场相结合，而后者以微波加热水热反应体系。Ni等以氯化锌和氢氧化钾为原料，利用水热法合成了ZnO纳米管，一般大小为50nm×250nm，讨论了一些影响纳米管的形态和光学性能的因素。杨华等用水热法制备的纳米Fe3O4粒子饱和磁化强度达80emu/g。Chen等在氮气环境下将Fe(OMOE)2于MOE中回流4h,然后在磁搅拌下加入一定量MOE与H2O的混合溶液,得到的白色悬浮物在水热釜中反应得到了不同粒径的Fe3O4纳米颗粒。2.2.4溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法指金属醇盐或无机盐水解成溶胶，然后使溶胶凝胶化，再将凝胶干燥煅烧后得到纳米粉体。溶胶-凝胶法反应具有条件温和、产品成分均匀、纯度较高、粒径分布较窄等特点，尤其可以制备传统方法所不能或难制备的产物，而且反应物种多，过程易控制，适于氧化物和过渡金属族化合物的制备。采用溶胶-凝胶法不仅可制备纳米颗粒，还可制备纳米薄膜和块体。但是也存在一些缺点，如原料成本较贵；制备周期较长；烧结性差，干燥收缩性大等。Vafaee等以三羟乙基胺为表面活性剂，采用溶胶-凝胶法合成了粒径为3-4nm的球形ZnO，与其他方法制得的纳米ZnO相比，具有更好的光致发光现象。Mondelaers等在醋酸盐-柠檬酸盐的溶胶中合成了纳米ZnO，具有窄分布的特点。Tang等在300oC以溶胶-凝胶方法合成了具有纳米结构的磁性Fe3O4薄膜，且薄膜表面均一无裂缝，所加磁场为0-1.9T时，表现出磁光效应。Xu等利用溶胶-凝胶法在真空退火的条件下合成磁性Fe3O4纳米粒子，磁性粒子的大小、饱和磁化强度以及矫顽力都随着合成温度的增加而增大，而且Fe3O4粒子的相态随着不同的反应温度和气氛而变化。2.2.5微乳液法微乳液法是近年来发展起来的一种制备纳米颗粒的有效方法。它是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成一个均匀的乳液，从乳液中析出固相，这样可使成核、生长过程局限在一个微小的球形液滴内，从而可形成球形颗粒，又避免了颗粒之间的进一步团聚。微乳液法实验装置简单、能耗低、操作简单；所得的纳米粒子粒径分布窄，而且单分散性、界面性和稳定性好；与其他方法相比具有粒径易于控制，适用面广等优点。Singhai等以Zn-DEHSS为表面活性剂在乙醇-油微乳液体系中合成了纳米ZnO粉体，并将制得的纳米粉体用于变阻器上，找到一个最低临界电压。崔若梅等[34]人利用适当比例的非离子表面活性剂吐温80、环己烷、水自发生成W/O型微乳液制得了25-30nm的ZnO粉体。Arturo等在ATO-H2O-n-Heptance体系中，将含有0.15mol/L的FeCl2和0.3mol/LFeCl3的微乳液与含有NH4OH的微乳液混合，充分反应，产物离心分离后，用庚烷、丙酮洗涤并干燥得到粒径为4nm的Fe3O4纳米颗粒。Zhou等以环己胺作油相，NP-5和NP-9为表面活性剂相，FeSO4和Fe(NO3)3为水溶液组成O/W微乳体系，合成了粒径小于10nm的Fe3O4纳米粒子，具有很高的矫顽力。
1 引 言 磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料，因其具有独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景[1]。同时，因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点[2～4]， 在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景[5～7]。但由于其较高的比表面积，强烈的聚集倾向，所以通常对其表面进行修饰，降低粒子的表面，能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰，如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子，可以改善其分散稳定性和生物相容性， 以实现特定的生物医学应用。此外，适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性[8]，从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒子的制备方法， 比较了各种制备方法的优缺点，并对其在生物分离及检测中应用的最新进展进行了评述。2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法 磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。目前已发展了多种合成和制备方法，如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等，上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子，并能方便地对其表面进行化学修饰，这些方法的优点和缺点见表1。 在这些合成方法当中，共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小，分散均匀，高度生物相容性等优点，但制得的颗粒存在形状不规则，结晶差等缺点。通过在反应体系中加入柠檬酸，可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。利用这种方法合成的磁性纳米材料被广泛应用在生物化学及生物医学等领域[9]。微乳液法制备纳米粒子，产物均匀、单分散，可长期保持稳定，通过控制胶束、结构、极性等，可望从分子规模来控制粒子的大小、结构、特异性等。微乳液合成的磁性纳米粒子仅溶于有机溶剂，其应用受到限制。通常需要在磁性纳米粒子的表面修饰上亲水分子，使其溶于水，从而能应用于生物、医学等领域。 热分解法是有机相合成氧化铁纳米粒子最多也是最稳定的方法。利用热分解法制备的纳米Fe3O4颗粒产物具有好的单分散性，且呈疏水性，可以长期稳定地分散于非极性有机溶剂中。该方法合成的氧化铁纳米粒子虽然具有粒径均一的特点，但必须在其表面偶联亲水性及生物相容性好的生物分子或制备成核壳结构，才可用于生物医学领域。表1 磁性氧化铁纳米粒子的制备方法（略）此外，绿色化学和生物方法合成氧化铁纳米粒子也备受关注[28,29]。磁性氧化铁纳米粒子除具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等纳米粒子基本特性外，它同时还具有超顺磁特性、类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，因此在医学和生物技术领域中的应用引起了人们的广泛兴趣。 3 磁性氧化铁纳米材料在生物分离与生物检测的应用3.1 磁性氧化铁纳米材料在生物分离的应用 磁性氧化铁纳米粒子可以通过外界磁场来控制纳米粒子的磁性能，从而达到分离的目的，如细胞分离[30，31]、蛋白分离[32] 和核酸分离[33]等。此外磁性氧化铁纳米粒子由于兼有纳米、磁学和类酶催化活性等性能，不仅能够实现被检测物的分离和富集，而且能够使检测信号放大，在生物分析领域也都具有很好的应用前景[34，35]。磁性纳米粒子（MNP）能够应用于这些领域主要基于它的表面化学修饰，包括非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定及靶向配体修饰等[36]（图1）。纳米粒子表面功能化修饰是目前研究的热点。3.1.1 磁性氧化铁纳米材料在细胞分离方面的应用 细胞分离技术的目的是快速获得所需目标细胞。传统细胞分离技术主要根据细胞的大小、形态以及密度的差异进行分离，如采用微滤、超滤以及超离心等方法。这些方法操作简单，但是特异性差，而且存在纯度不高、制备量偏小、影响细胞活性等缺点，因此未能被广泛地用于细胞的纯化研究[37]。近年来，随着对磁性纳米粒子研究的深入，人们开始利用磁性纳米粒子来分离细胞[38,39]。如磁性氧化铁纳米粒子在其表面接上具有生物活性的吸附剂或配体（如抗体、荧光物质、外源凝结素等），利用它们与目标细胞的特异性结合，在外加磁场的作用下将细胞分离、分类以及对其种类、数量分布进行研究。张春明等[40]运用化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到SiO2/Fe3O4复合粒子的表面得到免疫磁性Fe3O4纳米粒子，利用它分离出单核细胞和CD133细胞。经培养后可以看出，分离出来的CD133细胞与单核细胞一样，具有很好的活性，能够正常增殖形成集落，并且在整个分离过程中对细胞的形态以及活性没有明显的毒副作用，这与Kuhara等[30]]报道的采用磁分离技术分离CD19+和CD20+细胞的结果一致。Chatterjee等[39]采用外源凝结素分别修饰聚苯乙烯包被的磁性Fe3O4微球和白蛋白磁性微球，利用凝结素与红细胞良好的结合能力，快速、高效的分离了红细胞。此外，磁性粒子在分离癌细胞和正常细胞方面的动物实验也已获得成功。3.1.2 磁性氧化铁纳米材料在蛋白质和核酸分离中的应用 利用传统的生物学技术（如溶剂萃取技术等）来分离蛋白质和核酸程序非常繁杂，而磁分离技术是分离蛋白、核酸及其他生物分子便捷而有效的方法。目前在外磁场作用下，超顺磁性氧化铁纳米粒子已广泛应用于蛋白质和核酸的分离。 Liu等[41]利用聚乙烯醇等表面活性剂存在下制备出共聚磁性高分子微球，表面用乙二胺修饰后用于分离鼠腹水抗体，得到很好的分离效果。Xu等[42]在磁性氧化铁纳米粒子表面偶联多巴胺分子，用于多种蛋白质的分离纯化。多巴胺分子具有二齿烯二醇配体，它可以与氧化铁纳米粒子表面配位不饱和的Fe原子配位，形成纳米颗粒多巴胺复合物，此复合物可以进一步偶联次氨基三乙酸分子（NTA），NTA分子可特异螯合Ni＋，对于具有6×His标签的蛋白质的分离纯化方面表现出很高的专一性。Liu等[43]用硅烷偶联剂（AEAPS）对核壳结构的SiO2/Fe2O3复合粒子的表面进行处理，研究复合磁性粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附情况，结果表明BSA与磁性复合粒子之间是通过化学键作用被吸附的，复合粒子对BSA的最大吸附量达86 mg/g，显示出在白蛋白的分离和固定上有很大的应用潜力。Herdt等[44]利用羧基修饰的吸附/解离速度快的核壳型（Fe3O4/PAA）磁性纳米颗粒与Cu2+亚氨基二乙酸（IDA）共价交联，通过Cu2+与组氨酸较强的亲和能力实现了组氨酸标记蛋白的选择性分离，分离过程如图2所示。 磁性纳米粒子也是核酸分子分离的理想载体[45]。DNA/mRNA含有单一碱基错位，它们的富集和分离在人类疾病诊断学、基因表达研究方面有着至关重要的作用。Zhao等[46]合成了一种磁性纳米基因捕获器，用于富集、分离、检测痕量的DNA/mRNA分子。这种材料以磁性纳米粒子为核，包覆一层具有生物相容性的SiO2保护层，表面再偶联抗生素蛋白维生素H分子作为DNA分子的探针，可以将10－15 mol/L DNA/mRNA有效地富集，并能实时监控产物。Tayor等[47]用硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法制备SiO2/Fe2O3磁性纳米粒子并对DNA进行了分离。结果表明，SiO2功能化的Fe2O3磁性纳米粒子对DNA的吸附分离效果明显好于单独Fe2O3磁性纳米粒子的分离效果，但是其吸附机理有待进一步研究。3.2 磁性氧化铁纳米材料在生物检测中的应用3.2.1 基于磁学性能的生物检测磁性氧化铁纳米粒子因其特有的磁导向性、小尺寸效应及其偶联基团的活性，兼有分离和富集地作用，使其在生物检测领域有广泛的应用。当检测目标为低含量的蛋白分子时，不能通过聚合酶链反应（PCR）对其信号进行放大，而磁微球与有机染料或量子点荧光微球结合可以对某些特异性蛋白、细胞因子、抗原和核酸等进行多元化检测，实现信号放大的作用。Yang等[48]采用一对分子探针分别连接荧光光学条码（彩色）和磁珠（棕色），对DNA（顶端镶板）和蛋白质（底截镶板）生物分子进行目标分析（图3）。如果目标DNA序列或蛋白存在，它将与两个磁珠结合一起，形成了一个三明治结构，经过磁选，光学条码可以在单磁珠识别目标水平下，通过分光光度计或是在流式细胞仪读出。通过此方法检测目标分子是基于数百万个荧光基团组成的微米尺寸光学条码信号的扩增而检测出来，其基因和蛋白的检出限可达到amol/L量级，甚至更低。 Nam等［49］利用多孔微粒法（每个微粒可填充大量条形码DNA）和金纳米微粒为基础的比色法生物条形码检测技术检测了人白细胞介素2（IL2），检出限可达到30 amol/L，比普通的酶联免疫分析技术的灵敏度高3个数量级。Oh等 [50]利用荧光为基础的生物条形码放大方法检测了前列腺特异性抗原（PSA）的水平，其检出限也低于300 amol/L，而且实现了快速检测。 在免疫检测中，磁性纳米粒子作为抗体的固相载体，粒子上的抗体与特性抗原结合，形成抗原抗体复合物，在磁力作用下，使特异性抗原与其它物质分离，克服了放免和酶联免疫测定方法的缺点。这种分离具有灵敏度高、检测速度快、特异性高、重复性好等优点。Yang等[51]通过反相微乳液法制备了粒径很小的SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米粒子，生物分子通过诱导这些高单分散的磁性纳米粒子可用于酶的固定和免疫检测。Lange等[52]采用直接或三明治固相免疫法（生物素基化抗IgG抗体和共轭连接链霉素的磁性纳米粒子组成三明治结构）和超导量子干涉法（SQUID），研究它们在确定抗原、抗体相互作用免疫检测中的应用，结果表明特异性键合的磁性纳米颗粒的驰豫信号大小依赖于抗原（人免疫球蛋白G，IgG）的用量，这种磁弛豫(Magnetic relaxation)免疫检测方法得到的结果与广泛使用的ELISA方法的结果相当。 因磁性纳米粒子独特的性能，在生物传感器上也有潜在的应用前景。Fan等［53］在磁珠上偶联被检测物的一级抗体，在金纳米颗粒上连接二级抗体，两者反应后，利用HClNaClBr2将Au氧化为Au3+，催化发光胺（Luminol）化学发光，人免疫球蛋白G（IgG）的检出限可达2 × 10－10 mol/L ，实现了磁性纳米颗粒化学发光免疫结合的方法对IgG进行生物传感分析（图4）。3.2.2 类酶催化特性在生物检测中的应用 Cao等[54]发现Fe3O4磁性纳米粒子能够催化H2O2氧化3,3',5,5'四甲基联苯胺（TMB）、3,3'二氨基联苯胺四盐酸盐（DAB）和邻苯二胺（OPD），使其发生显色反应，具有类辣根过氧化物酶（HRP）活性（图5），而且其催化活性比相同浓度的辣根过氧化物酶高40倍。并且Fe3O4磁性纳米粒子可以运用磁分离手段进行重复性利用，显著降低了生物检测的实验成本，利用此特性可进行多种生物分子的检测。 利用葡萄糖氧化酶（GOx）与Fe3O4磁性纳米粒子催化葡萄糖的反应(见式（1）和(2))，通过比色法检测葡萄糖，其检测的灵敏度达到5×10－5 ～ 1×10－3 mol/L 。由于Fe3O4磁性纳米粒子制备简单、稳定性好、活性高，成本低，因而比普通酶更有竞争优势，这也为葡萄糖的检测提供了高灵敏度和选择性的分析方法，在生物传感领域的应用上展现了巨大的潜能，为糖尿病人疾病的诊断提供了快速、灵敏的检测方法。然而要提高检测灵敏度，合成催化效率高的Fe3O4磁性纳米粒子及多功能磁性纳米粒子是关键。Peng等[56]用电化学方法比较了不同尺寸Fe3O4纳米粒子的催化活性发现，随着尺寸的变小，磁性纳米粒子的催化活性变高。Wang等[57]制备的单分散哑铃型PtFe3O4纳米粒子，由于本身尺寸和结构特点，可更大限度地提高催化活性。本研究组已经合成了分散性好和磁性高的氧化铁纳米粒子并对其进行了表征，利用其磁学和催化特性，已开展了葡萄糖等生物分子的检测，该方法的检出限达到1 μmol/L，具有灵敏度高、操作简便和成本低等优点[58]。总之，Fe3O4磁性氧化铁纳米粒子不但具有显著的超顺磁性，而且具有类辣根过氧化物酶催化特性，可通过使用过氧化物敏感染料，设计了一系列（如乙肝病毒表面抗原等）的免疫检测模型[59]，因此超顺磁性纳米粒子在生物分离和免疫检测领域具有广阔的应用前景。4 结 语 随着纳米技术的迅速发展，磁性氧化铁纳米粒子的开发及其在生物医学、生物分析、生物检测等领域的潜在应用已经越来越受到重视，但同时也面临很多挑战和问题。（1）构建并制备尺寸小、粒径均一、分散性和生物相容性好及催化性能高的多功能磁性纳米粒子；（2）根据被检测生物分子的特点设计多功能磁性氧化铁纳米粒子，实现高灵敏度、特异性检测；（3）利用纳米氧化铁颗粒作为分子探针进行实时、在线、原位、活体和细胞内生物分子的检测。这些问题不仅是纳米材料在生物分子检测领域应用需要解决的难点，也是目前其进行生物分子检测研究的热点和重点。【参考文献】 1 Perez J M, Simeone F J, Saeki, Y, Josephson L, Weissleder R. 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Soc., 2005, 127(16), 5732～573329 Bharde A A, Parikh R Y, Baidakova M, Jouen S, Hannoyer B, Enoki T, Prasad B L V, Shouche Y S, Ogale S, Sastry M. Langmuir, 2008, 24(11): 5787～579430 Kuhara M, Takeyama H, Tanaka T, Matsunaga T. Anal. Chem., 2004, 76(21): 6207～621331 Y, G. Biofuctionalization of Nanamaterials. WileyVCH: Weinheim 200532 Safarik I M S. Biomagn. Res. Technol., 2004, 2(1): 7
如何评价中药板蓝根冲剂?板蓝根有哪些功效?板蓝根能提高免疫力的...回答时间: 2019年10月08日最佳答案：事实上，中药药理试验表明，板蓝根在体外确实有比较广泛的抑制细菌病毒的作用。但是在体内，由于各种复杂的...知乎板蓝根颗粒制备的实验反思 - 百度文库3页发布时间: 2022年06月28日1. 实验目的 1、掌握中药颗粒剂的制备方法 2、掌握中药颗粒剂的质量要求和质量检查方法。2. 基本概念与实验原理 中药颗粒剂是指药材提取物或药材细粉与糖粉、糊精、淀粉、乳 糖等辅料制成的颗粒状或块状制剂。药材的提取物为药材用水提醇沉3. 实验内容 1.板蓝根颗粒的制备 处方:板蓝根 50g 蔗糖粉适量 糊精适量 制法:取板蓝根 50g,加水煎煮两次,第一次 1 小时,第二次 0.5百度文库
我。。知。。道加。。我。。私。。聊
板蓝根是一种常用的清热解毒的中药，现在已经被做成中成药冲剂的形式，并且广泛地用于各种感冒。事实上，中药药理试验表明，板蓝根在体外确实有比较广泛的抑制细菌病毒的作用。但是在体内，由于各种复杂的生活转化，它的作用就没显得那么强了。确实可以用来治疗各种感冒，尤其是符合中医属热的证型。但是如果是风寒外感导致的感冒，这个药就不太合适了。因此，中药和中成药的应用一定要讲究辩证。
三九益母草颗粒￥8.80益母草碱效降低血液黏稠度提高红细胞变形能力益母草通减少血液形聚集降低血黏度预防抑制微血管血栓形益母草能减少红细胞、血板、纤维素白细胞受伤血管内壁聚集;使红细胞压积、全血比黏度低切部、全血原比黏度低切部黏度指数显著降低益母草颗粒配?各功效?益母草颗粒纯药制剂其效益母草、归、川芎、木香药物配伍共奏血调经行气止痛功效临床用于治疗气滞血瘀月经调痛经产瘀血腹痛治疗效显著药物临床用药良反应使用便需要患者选用益母草血调经、利尿消肿等功效用于痛经、月经失调、产恶露尽、血瘀腹痛等病症治疗益母草含益母草碱甲、乙水苏碱药理试验表明物体宫、离体宫均兴奋作用使宫紧张度与收缩串增强并较强利尿作用归补血血调经止痛润燥滑肠治月经调经闭腹痛症瘕结聚崩漏;血虚痛眩晕痿痹;肠燥便难赤痢重;痈疽疮窃跌扑损伤温馨提示您健康购药、用药请您主治医或指导药师监督进行同随接受随访达安全靠用药情况
说起益母草很多人的第一印象都是女性的专用药草，其实这也是一种比较科学的说法。因为益母草对一些女性疾病有非常好的调理作用，现在有很多用益母草制成的药品。那么，益母草冲剂哪个好?请跟着我一起来看看是怎么回事吧!
益母草冲剂比颗粒服用更方便，有需要的患者建议购买冲剂。冲剂系指药材的提取物加适量赋形剂或部分药材细粉制成干燥颗粒状或块状的内服药剂。用时加开水冲服。冲剂是在汤剂和糖浆剂的基础上发展起来的一种新剂型。
虽然益母草冲剂比颗粒服用更方便，但用药一定要合理，以免有不良反应：
润达君、三九、建民等品牌受到人们的一致认可。益母草颗粒主要用于补血、活血化瘀、治疗妇女月经不调、利尿消肿、治疗生完孩子后出血过多。在吃益母草颗粒要适当的多吃补血的食物，益母草颗粒作为中成药，最佳的服用时间是早饭前和晚饭后。用温水冲服，一日两次，一次一袋。孕妇禁止使用，禁止使用生冷辛辣的食物，有高血压、糖尿病、心脏病的患者，要在医生的指导下服用。服用过后出现不良反应，要立刻停止服药，向医生咨询。
益母草颗粒可以活血调经，用于月经量少，产后腹痛，宫腔残留，流产不全，子宫复旧不全者。但是不好说益母草颗粒哪个牌子好，益母草颗粒的制造厂家有好多，只要是正规的厂家都可以制造出合格的药品。对于气血两虚引起的月经量少，色淡质稀，伴有头晕心悸，疲乏无力者最好不要服用益母草颗粒。各种流产后腹痛伴有阴道出血应去医院就诊。
1、除“痘”膏
具体制法：用益母草500克，切成细段，晒干后，烧成灰。再用醋调成丸子，火烧呈通体红，如此反复7次，再研细过筛，用蜂蜜调匀，存放于瓷器中。
如何服用：每天饭后服一粒。此方具有活血化瘀的作用，可以治疗雀斑、黑斑、黄褐斑等。
2、治粉刺粥
具体制法：先将益母草50克、苏木、桃仁各9克切碎，加水适量，煎30分钟，去渣取汁，再将药汁与100克黑豆加水适量煮熟后，再放入粳米和水煮粥，粥烂时，加入红糖少许调服。
如何服用：早、中、晚各服1小碗，隔日服1剂。
3、活血养颜汤
具体制法：鸡蛋4只煮熟去壳，将益母草30克，桑寄生30克洗净，然后把熟鸡蛋、益母草和桑寄生放进锅内，用文火煮沸，半小时后，放入冰糖，煲至冰糖溶化。
如何服用：除去汤中的益母草和桑寄生，吃蛋饮汤。此方补肝养血，妇女宜于在经前、经后饮用，效果更佳，也可用鹌鹑蛋代替鸡蛋，效果相同。
药学类开题报告的范文
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药学类开题报告范文篇一
药学专业毕业论文开题报告
南京中医药大学药学院
毕业设计(论文)开题报告
课 题 名 称：加味芍甘颗粒的制备工艺研究
学 生 姓 名：
学 号：
指 导 教 师：
所 在 学 院：南京中医药大学药学院
专 业 名 称：药物制剂
南京中医药大学药学院
2016年3 月 15 日
1
说 明
1.根据教育部对毕业设计(论文)的评估标准，学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》，由指导教师签署意见、教研室或实习单位审查，学院教学院长批准后实施。
2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。
4.本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5.开题报告检查原则上在毕业实习开始后8周内完成，各教研室或实习单位完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告报药学院。
2
南京中医药大学本科毕业设计(论文)开题报告
3
4
5
参考文献:
[1]假野隆司.高催乳素血症的汉方疗法.国外医学.中医中药分册，1995，11：31
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附：
中药颗粒剂的概述
中药颗粒剂是指中药材的提取物与适宜辅料或与部分药材细粉混匀，制成的干颗粒状剂型。中药颗粒剂是一类常用的中药剂型， 具有易溶解、易吸收， 生物利用度高、服用方便等特点。颗粒剂最初多含药材细粉， 工艺凭经验而定。随着制剂质量要求的提高，各种新辅料和新设备、新技术的应用， 大大地提高了中药颗粒剂的制备效率和成品质量。
中药颗粒剂按溶解性能和状态可分为可溶性颗粒剂、混悬性颗粒剂和泡腾性颗粒剂，可溶性颗粒剂又可分为水溶性颗粒剂和酒溶性颗粒剂[1]。
一.中药颗粒的优点
中药颗粒剂与以往剂型相比，有如下几项优点[2]。
1.方便：中药的配方颗粒剂用量小，使用方便，剂量小于传统的中药汤剂，方便携带。
2.易贮存保管：中药颗粒剂采用药用复合膜包装，不易受潮，使中药颗粒剂的质量得以保证，不易出现虫蛀发霉变色变味等由于保管不善所出现的问题，保证了药物的质量和疗效。
3.剂量准确，方便调配：中药颗粒剂在调配时，按方取药，无需称量和抓药，方便核对，能有效防止人为差错，且清洁卫生，并使药房人员劳动强度大大减轻，省时省力。
4.提高我国中药产业在国际上的声誉与竞争力：我国虽是中药发源地，自古以来，大量先贤为中医药技术的发展殚精竭虑，但由于历史和思想方面的制约，大多数都处于比较初级的加工水平，其原因主要是中药的疗效不稳定，中药颗粒剂的出现很好地解决了这些问题，提高了中药产业的国际竞争力。
5.中药无糖颗粒剂：中药无糖颗粒剂在原有的优点上，还具有以下的优点[3]: (1) 药物稳定性好; (2) 减少了药物赋形剂用量，改善了中药制剂形象; (3) 扩大了应用范围。
二.中药颗粒发展的不足[4]
要了解中药颗粒剂的未来发展方向，也应了解目前中药颗粒剂在制取中还存在的问题。
1.溶化性不符合规定：主要原因:(1)产生浑浊; (2)产生焦屑; (3)其他异物。
2.微生物限度不符合规定：微生物可能由以下3方面带入制剂中: 浸膏、辅料、生产环境污染。
3.染色泽不均匀：色泽不均匀通常有2方面的因素(:1)有色差的原辅料混合不均匀;
(2)用一步制粒技术的时候，喷雾的速度过快，抖袋的频率不当，物料沸腾的状态控制不当。
4.水分不符合规定：水分不符合规定通常发生于颗粒剂贮藏流通过程当中。(1)内包装材料的材质不符合要求;(2)内包小袋封合不严，使小袋漏气吸湿。
5.含量测定不合格：(1)原材料相关成分的含量不符合规定; (2)提取与制剂过程中有不合理之处，使得有效成分提取不完全破坏或被破坏损失。
三.研究现状[2]
中药颗粒剂的制备过程一般分为提取、浓缩、制粒、干燥、包装等工序。根据中药含有效成分的不同，其处理方法各有所异。但在大量生产中其过程一般采用煎煮法或水煎醇沉法提取，对提取液常采用常压蒸发或减压蒸发，获得浸膏，将适量的糖粉、糊精或药物细粉混合均匀，加入一定比例的.浸膏制成软材，软材过筛制得湿颗粒，经干燥后整粒进行包装。
1.提取工艺
提取工艺是制剂工艺中最重要的环节之一，将直接影响到产品的质量不同的提取方
法对不同药物有效成分的提取率不同，所以应根据临床治疗的需要、处方中药物的化学性质及所制备的剂型的要求，选择比较不同的提取方法。中药传统的提取方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、水蒸气、蒸馏法等。目前，煎煮法仍然是最常用的提取工艺。
2.纯化分离工艺
中药提取液成分复杂，以前的提取、浓缩、制成制剂的工艺方法使中药颗粒剂的质量得不到有力保证 如何纯化分离有效成分，保证制剂的质量稳定是中药制剂发展的必然要求。目前应用最广泛的方法是水提醇沉法，此法操作简单，但乙醇用量大，耗费成本高，药物成分如生物碱、苷类、有机酸等活性成分均有不同程度的损失。
3.制粒工艺
中药颗粒剂制粒技术主要分为：湿法制粒、干法制粒、快速搅拌制粒和流化床制粒。
3.1湿法制粒：近年来，药学工作者通过正交、均匀设计等优选试验[5-7]，通过考察辅料种类、用量、混合辅料比及制粒搅拌时间等因素对颗粒质量的影响以、以颗粒得率流动性脆碎度等为评价指标，筛选湿法制粒的技术参数，有效地提高了湿法制粒的质量[8]。
3.2干法制粒：干法制粒是近年来出现的新型制粒技术，相对于传统的湿法制粒避免了加入大量的糖和糊精等辅料，最大限度地减少了辅料的用量。同时干式制粒法具有生产工艺简单、生产效率高、生产成本降低、生产周期短的有点，使其在颗粒剂制备方面的应用越来越广泛。在实际应用中，可减少物料浪费，降低成本，市一中环保式的制粒工艺，值得在制药、食品、化工等行业制粒工艺中推广应用[9]。
3.3快速搅拌制粒：快速搅拌制粒技术利用快速搅拌制粒机制得的，颗粒均匀、辅料用量少、制粒过程快。由于药物与辅料被共置于制粒机的密闭容器内，混合、制软材、切割制粒与滚圆一次完成，故制成的颗粒圆整均匀，流动性好，辅料用量少，制粒过程密闭、快速、污染小[10]。
3.4流化床制粒：流化喷雾制粒又称沸腾制粒、一步制粒。该技术为混合、制粒、干燥一步完成的新型制粒技术，可大大减少辅料用量，并且使浸膏在颗粒中的含量可达50%～70%，制出的颗粒大小均匀、外形远征、流动性好、可压性好、生产效率高，便于自动控制。同时由于制粒过程在密闭的制粒机内完成，生产过程不易被污染，使成品质量得到保障。
四.中药颗粒剂的展望
中药颗粒剂作为汤剂的改进剂型，发展比较迅速，但由于中药制剂不同于基本以单一化合物为原料的西药制剂，其成分比较复杂。因此，在其生产制备过程中，应结合中药成分与其药理药效的研究，充分了解制剂中的有效成分，从而在整个生产过程中进行监测，优化工艺。在保证颗粒剂有效的基础上，如何提高制剂水平就成为中药颗粒剂发展的关键所在。为了兼顾随症调方和复方合煎两特点的汤剂发展方向，中药颗粒剂今后应当以成方颗粒剂为主，单味中药浓缩颗粒剂为辅。同时，通过一些新型辅料、制剂设备、制备技术在颗粒剂生产中的应用，以及人们对中药成分制备过程中的变化与其药理作用之间关系研究的深入，颗粒剂的质量必将得到有效提高，在保证有效的基础上出现一些新型颗粒剂，以满足人们日益提高的用药需求。
五.参考文献：
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[10]把挹，徐玲玲，年华.中药颗粒剂制粒技术综述.中国药师.2016，13(5)
药学类开题报告范文篇二
药学专业毕业论文开题报告范例
附件3：
**药学院毕业论文选题审批表
1
**药学院本科毕业论文计划任务书
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3
附件5：
**药学院本科毕业论文(设计) 课 题 名 称：单唾液酸四己糖神经节苷脂钠学 生 姓 名：
学 号：
指 导 教 师：开题报告书 注射液特殊安全性试验 200***
4
昆医药学院学士学位毕业论文开题报告
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附件6：
昆医药学院毕业论文指导记录表
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注：1.第一次指导主要针对提纲、应获取的资料等提出指导意见;第二次指导主要针对初稿提出
指导意见;第三次指导主要针对二稿提出指导意见。
2.此表注意保存。
附件7：
昆明医学院毕业论文(设计)工作中期检查表
学院： 专业： 年级：
注：此表请各学院毕业论文(设计)工作领导小组组织指导教师如实填写，检查后请装入学生毕业论文(设计)资料袋内。
附件8：
昆医药学院毕业论文指导教师评阅意见表
11
附件9：
昆明医学院药学院
学士学位论文同行评阅意见书
12
附件10：
昆医药学院生产实习鉴定表
13
附件14：
昆明医学院本科毕业论文(设计)学生工作记录表
学院： 专业： 班级：
14
注：此表请同学每两周作一次记录。
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药学类开题报告范文篇三
药学专业毕业论文开题报告范例
课 题 名 称： 连花解毒颗粒急性毒性及解热实验研究 班 级： 07药学 学 生 姓 名： 林波波 导师所在单位： 南京地方军区福州总医院药学科 研 究 方 向： 药理实验研究 导 师 姓 名： 周欣 职 称/职 务： 主管药师 药师
课题研究起止时间：2016年 1月 5日 至 2016年 5月 11日
填表时间：2016年 1月 23日
说 明
一、 本计划由学生本人在向导师小组作过开题报告后填写，一
式一份，最后经系(院)及实习单位批准后，留系部存档。
二、 开题报告一般要求在课题研究前完成。
三、 计划批准后不得随意更改。
四、 在课题执行过程中导师检查两次。检查情况及变动情况应记
录在表内。
1
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检 查 及 变 动 情 况 记 录
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毕业论文和毕业设计的区别如下：
毕业论文是有导师提出题目，经过老师同意确定之后，与在校期间学习专业的领域相关理论或者实际问题，通过毕业生的不断研究得到的论证，从而撰写出一份毕业论文。
毕业设计是指学生在毕业前进行的具有总结性的独立工作，是实践性教学最后一个环节，多出现在工、农、林科等理工科专业的学生考核中。学生需要在教师指导下进行工程设计和研究，主要包括设计、计算、绘图、工艺技术、经济论证以及合理化建议等，最后提交一整套科学合理的专业实验方案并呈现实验结果。
毕业论文是对课题的阐述与说明，主要考察学生的知识体系，体现方式是单纯的文章形式，最后提交一份文档即可。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。下面是我整理的纳米材料科技论文，希望你能从中得到感悟!
纳米材料综述
【摘要】 本文综述了纳米材料的发展、种类、结构特性、目前应用状况和相关的应用前景，并对我国和国际目前的研究水平和投入做了对比分析。
【关键词】 纳米、纳米技术、纳米材料、纳米结构
1 引言
著名科学家费曼于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲中，以“由下而上的方法”出发，提出从单个分子甚至原子开始进行组装，以达到设计要求。他说道，“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言，“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话，将极大得扩充我们获得物性的范围。”[1]
1974年，科学家唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。1982年，科学家发明研究纳米的重要工具――扫描隧道显微镜，使人类首次在大气和常温下看见原子，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用。1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。[2]
2 纳米技术
纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
3 纳米材料
3.1纳米材料的概念
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下，即100纳米以下。因此，颗粒尺寸在1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。
纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
3.2纳米材料的分类
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
(1)纳米粉末
纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
(2)纳米纤维
纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
(3)纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
(4)纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料;智能金属材料等。
4 纳米材料的应用
由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性[8]、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
5 纳米材料的前景
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米材料的应用涉及到各个领域，21世纪将是纳米技术的时代。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
6 结束语
纳米材料在21世纪高科技发展中占有重要地位。纳米材料由于其无可挑剔的优越性，已成为世界各国研究的热点。其应用已渗透到人类生活和生产的各个领域，促使许多传统产业得到改进。世界发达国家的政府都在部署未来10～15年有关纳米科技研究规划。我国对纳米材料的研究也取得了令世界瞩目的、具有前沿性的科技成果。纳米技术的开发，纳米材料的应用，推动了整个人类社会的发展，也给市场带来了巨大的商业机遇。
参考文献
[1]孙红庆.科技天地―计划与市场探索[M]，2001/05
[2]肖建中.材料科学导论[M].北京：中国电力出版社，2001，43～50.
[3]吴润，谢长生.粉状纳米材料的表面研究进展与展望[J].材料导报.2000，14(10)：43～46.
纳米材料与应用
摘要 ：简要介绍了纳米材料的分类以及它的基本效应，讲解了纳米材料的特殊性能。分析了新型能源纳米材料中光电转换、热点转换、超级电容器及电池电极的纳米材料;环境净化纳米材料中的光催化、吸附、尾气处理等;较具体的讲述了纳米生物医药材料中纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料。
关键词 ：纳米材料 性能 应用
纳米是一个长度单位，1nm=10ˉ9m。纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料，纳米尺度一般是指1～100nm。当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时，其某个或某些性能会发生明显的变化。纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。
按材质，纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。
悬浮于流体的纳米颗粒可大幅度提高流体的热导率及传热效果，例如在水中添加5%的铜纳米颗粒，热导率可以增大约1.5倍，这对提高冶金工业的热效率有重要意义。纳米颗粒可表现出同质大块物体不同的光学特性，例如宽频带、强吸收、蓝移现象及新的发光现象，从而可用于发光反射材料、光通讯、光储存、光开光、光过滤材料、光导体发光材料、光学非线性元件、吸波隐身材料和红外线传感器等领域。
纳米颗粒在电学性能方面也出现了许多独特性。例如纳米金属颗粒在低温下呈现绝缘性，纳米钛酸铅、钛酸钡等颗粒由典型得铁电体变成了顺电体。可以利用纳米颗粒制作导电浆料、绝缘浆料、电极、超导体、量子器件、静电屏蔽材料压敏和非线性电阻及热电和介电材料等。纳米粒子的粒径小，表面原子所占比例很大，表面原子拥有剩余的化学键合力，表现出很强的吸附能力和很高的表面化学反应活性。新制备的金属粒子接触空气，能进行剧烈氧化反应或发光燃烧(贵金属除外)。
纳米材料还广泛应用于环境保护中，它具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出特点。纳米材料在生物学性能也有广泛应用，用纳米颗粒很容易将血样中极少的胎儿细胞分离出来，方法简便，成本低廉，并能准确判断胎儿细胞是否有遗传缺陷。人工纳米材料由于其所具有的独特性质能满足人类发展中的多样化需求，近年来获得迅速的发展。目前，越来越多的人工纳米材料已被投放市场，给人们的生活带来巨大的变化和进步。
来自美国加州大学洛杉矶分校和中国天津大学的研究人员们合作，将导电性能良好的碳纳米管和高容量的氧化钒编织成多孔的纤维复合材料，并将该复合材料应用到超级电容器的电极上，获得了新型的具有高能量密度和高循环稳定性的超级电容器。这种超级电容器是非对称的，包含复合材料的阳极和传统的阴极，以及有机的电解质。其中电极薄膜的厚度要比之前的报道高很多，可以达到100微米上，从而使其可以获得更高的能量密度。由于其制备过程与传统的锂离子电池和电容器的生产过程近似，研究人员们认为这种新型电容器的可以比较容易地投入大规模生产。同时，他们也相信该项研究成果向同行们展示了纳米复合材料在高能量、高功率电子设备中的应用前景。
通过先进碳材料的应用，综合了人造石墨和天然石墨做为锂离子电池负极材料活性物质的优点，克服了它们各自存在的缺点，是满足先进锂离子电池性能要求的新一代碳贮锂材料。具有下列优点：微观结构稳定性好，适合大电流充放电;表观性状相容性好，适合形成稳定的SEI膜;粒子形貌、粒径分布适应性强，适合不同的加工工艺要求。适用于先进锂离子电池(液态、聚合物)对下列性能的要求：更高的比能量(体积比、重量比);更高的比功率;更长的循环寿命;更低的使用成本。
应用纳米TiO2泡沫镍金属滤网及甲醛、氨、TVOC吸附改性活性炭等新材料，以及采用惯流风扇取代传统的离心风扇结构，提高空气净化器的性能。光催化泡沫镍金属滤网的特性;镍金属网是用特殊的工艺方式将金属镍制作成具有三维网状结构的金属滤网。它具有：空隙加大，一般大于96%;通透性好，流体通过阻力小;其实际面积比表观面积大很多倍的特性。镍金属网是将纳米级的TiO2以特殊工艺镶嵌在泡沫状镍金属网上，从而将光催化材料的杀菌、除臭、分解有机物的功能和镍的超稳定性很好的结合在一起。它有效的解决了其他光催化材料在使用中存在的有效受光面积小、流体和光催化材料接触面积小、气阻大以及因光催化材料在光催化作用下的强氧化性致使其附着基材易老化和光催化易脱落而使其寿命短的缺陷。活性炭改性工艺及增强性能;活性炭是一种多孔性的含碳物质，它具有高度发达的空隙构造，是一种优良的空气中异味吸附剂。
纳米TiO2具有巨大的比表面积，与废水中有机物更充分地接触，可将有机物最大限度地吸附在它的表面具有更强的紫外光吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力可快速降息夫在其表面的有机物分解。此外，在汽车尾气催化的性能方面以及在空气净化中广泛应用。
常规陶瓷由于气孔、缺陷的影响，存在着低温脆性的缺点，它的弹性模量远高于人骨，力学相容性欠佳，容易发生断裂破坏，强度和韧性都还不能满足临床上的高要求，使它的应用受到一定的限制。而纳米陶瓷由于晶粒很小，使材料中的内在气孔或缺陷尺寸大大减少，材料不易造成穿晶断裂，有利于提高材料的断裂韧性;而晶粒的细化又同时使晶界数量大大增加，有助于晶粒间的滑移，使纳米陶瓷表现出独特的超塑性。许多纳米陶瓷在室温下或较低温度下就可以发生塑性变形。纳米陶瓷的超塑性是其最引入注目的成果。传统的氧化物陶瓷是一类重要的生物医学材料，在临床上已有多方面应用，主要用于制造人工骨、人工足关节、肘关节、肩关节、骨螺钉、人工齿，以及牙种植体、耳听骨修复体等等。
由碳元素组成的碳纳米材料统称为纳米碳材料。在纳米碳材料中主要包括纳米碳纤维、碳纳米管、类金刚石碳等;纳米碳纤维除了具有微米级碳纤维的低密度、高比模量、比强度、高导电性之外，还具有缺陷数量极少、比表面积大、结构致密等特点，这些超常特性和良好的生物相容性，使它在医学领域中有广泛的应用前景，包括使人工器官、人工骨、人工齿、人工肌腱在强度、硬度、韧性等多方面的性能显著提高;此外，利用纳米碳材料的高效吸附特性，还可以将它用于血液的净化系统，清除某些特定的病毒或成份。
目前，纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体、及介入性诊疗等许多方面。免疫分析作为一种常规的分析方法，在蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析上发挥着巨大的作用。在特定的载体上，以共价结合的方式固定对应于分析对象的免疫亲和分子标识物，将含有分析对象的溶液与载体温育，通过显微技术检测自由载体量，就可以精确地对分析对象进行定量分析。在免疫分析中，载体材料的选择十分关键。纳米聚合物粒子，尤其是某些具有亲水性表面的粒子，对非特异性蛋白的吸附量很小，因此已被广泛地作为新型的标记物载体来使用。
近年来，组织工程成为一个崭新的研究领域，吸引了众多学科研究者的关注。在工程化的方法培养组织、器官的过程中，用于细胞种植、生长的支架材料是一个关键的因素，能否使种植的细胞保持活性和增殖能力，是支架材料应用的重要条件。据报道，将甲壳素按一定的比例加入到胶原蛋白中可以制成一种纳米结构的复合材料，与以往的胶原蛋白支架相比，其力学强度得到增强，孔径尺寸增大，表明这种具有纳米结构的复合材料作为细胞生长的三维支架，在力学、生物学方面有很大的优越性和应用潜力。在硬组织修复与替换的研究中，纳米复合材料也开始逐步显示出其优异的性能。用肽分子和两亲化合物的自组装可以得到一种类似细胞外基质的纤维状支架，这种纳米纤维可以引导羟基磷灰石的矿化，形成纳米结构的复合材料，研究发现，这种纳米复合材料内部的微观结构与自然骨中胶原蛋白/羟基磷灰石晶粒的排列结构一致。
参考文献：
[1] 陈飞. 浅谈纳米材料的应用[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(03)
[2] 张桂芳. 纳米材料应用与发展前景概述[J]. 黑龙江科技信息. 2009(16)
荧光，又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。在日常生活中，人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光，而不去仔细追究和区分其发光原理。以下是我为大家精心准备的：纳米标记材料荧光碳点的制备探析相关论文。内容仅供参考，欢迎阅读!
纳米标记材料荧光碳点的制备探析全文如下：
近年来，半导体荧光量子点因其优良的光电性能在生物、医学及光电器件等领域得到了广泛应用. 但是用于生物和医学领域最成熟的量子点，大多是含重金属镉的CdTe，CdSe 和CdS 等量子点，限制了其在生物医学领域的应用. 因此，降低和消除荧光量子点的毒性，一直是研究者密切关注的课题. 直到2006 年，Sun 等用激光消融碳靶物，经过一系列酸化及表面钝化处理，得到了发光性能较好的荧光碳纳米粒子—碳量子点( CQDs) .
作为新型荧光碳纳米材料，碳量子点不仅具有优良的光学性能与小尺寸特性，还具有很好的生物相容性、水溶性好、廉价及很低的细胞毒性，是替代传统重金属量子点的良好选择. 水溶性碳量子点因其表面具有大量的羧基、羟基等水溶性基团，并且可以和多种有机、无机、生物分子相容而引起广泛关注，这些性质决定了碳量子点在生物成像与生物探针领域有更大的应用前景. Zhu H和王珊珊等将PEG - 200 和糖类物质的水溶液进行微波加热处理，得到了具有不同荧光性能的碳量子点，虽然利用微波合成碳量子点可以合成修饰一步实现，但是与水热法相比荧光量子的产率并没有显著地提高. 目前，该领域的科研工作主要集中在3 个方面: 碳量子点形成与其性能的机理特别是光致发光机理、如何简单快速的制备出性能优异的碳量子点以及碳量子点如何成功高效地应用于实际之中.
本文采用单因素法分析影响荧光碳量子点合成的几种因素，寻求高性能荧光碳量子点的最佳合成条件，并比较微波法和水热法合成荧光碳量子点的优劣，为制备出高性能荧光纳米标记材料性能提供一定的实验依据和科学方法.
1 实验部分
1. 1 试剂与仪器
葡萄糖( AR，中国医药集团上海化学试剂公司) 、聚乙二醇( PEG - 200，AR，中国医药集团上海化学试剂公司) 、硫代乙醇酸( TGA，AR，国药集团化学试剂有限公司) 、CS( 大连鑫蝶) 、牛血清蛋白( BSA > 99%，德国默克公司) 购自武汉凌飞生物科技公司) ; 盐酸( HCl，AR，信阳市化学试剂厂) ; 十二水合磷酸氢二钠( Na2HPO4·12H2O，AR，国药集团化学试剂有限公司) ; 二水合磷酸二氢钠( NaH2PO4·2H2O，AR，国药集团化学试剂有限公司) ; 氢氧化钠( NaOH，AR，国药集团化学试剂有限公司) .
荧光分光光度计( LS55 型，PerkinElmer，American) ; 紫外- 可见吸收光谱仪( U - 3010 型，Hitachi，Japan) ; 纯水仪( UP 型，上海优普实业有限公司) ; 台式电热恒温干燥箱( 202 - 00A 型，天津市泰斯特仪器有限公司) ; 傅立叶红外变换光谱仪( VERTEX70 型，德国BRUKER 公司) ; 透射电子显微镜( JEM -2100UHR STEM/EDS 型，日本) ; 微波反应器( Milestone， Italy) ; 电子天平( METTER - TOLEDO，梅特勒- 托利多仪器( 上海) 有限公司) ; 电动搅拌器( DJIC - 40，金坛市大地自动化仪器厂) ; 智能恒温电热套( ZNHW型，武汉科尔仪器设备有限公司) ; 数显恒温水浴锅( HH - S2s，金坛市大地自动化仪器厂) ; 紫外灯.
所有光谱分析均在室温下进行. 实验中所用水为电阻率大于18 MΩ·cm 的高纯水. 紫外- 可见吸光光度计设置为: 夹缝2 nm，扫描速度600 nm/min，扫描范围200 ～ 600 nm; 荧光分光光度计设置为: 激发波长为350 nm，扫描范围为350 ～ 650 nm，扫描速度600 nm/min. 激发夹缝: 10 nm，发射夹缝: 15 nm.
1. 2 碳量子点的制备
影响碳量子点荧光性能的因素较多，其主要因素有反应物摩尔比、反应温度和反应时间. 为更好的控制实验条件，提高碳量子点的性能，采用了三因素三水平的正交实验方法. 该方法以较少的实验次数完成多条件下最优选择. 选择碳源为葡萄糖，表面修饰剂为PEG，温度分别选择为150 ℃，160 ℃和180 ℃，时间分别选择为1. 5 min，2. 5 min 和3. 5 min，PEG 与葡萄糖的摩尔比分别选择为4，5和6. 此外在确定最佳条件时，除了考虑碳量子点的荧光强度之外，还要综合考虑实验条件、产物的毒性和生物相容性等因素.称取葡萄糖2 g，将其溶解到3 mL 水中，与不同体积的聚乙二醇( PEG - 200) 混合，得到澄清溶液，然后放在微波反应器或电热恒温水浴锅中，设定一定温度和反应时间，微波辐射或水浴加热，得到不同棕红色的溶液，即碳量子点原液; 再将碳量子点原液于不同转速下离心分离纯化，测定比较其光学性能，最后选定在6000 r /min 转速下离心分离纯化，取上层清液，稀释不同倍数用于表征.
1. 3 碳量子点的表征分析
将上述得到的碳量子点稀释不同倍数后，分别用U - 3010 型紫外- 可见吸收光谱仪和LS55 型荧光分光光度计测试制得的碳量子点的光致发光性能.
紫外可见吸收光谱测定: 将制备好的碳量子点稀释若干倍( 激发波长处吸收值为0. 1) ，先进行紫外扫描确定其吸收峰位置. 以碳量子点的紫外吸收峰波长为激发波长，激发和发射狭缝均为5. 0 nm，PMT 电压设置为700 V，激发波长是290 ～ 350 nm 进行多次荧光发射光谱扫描，确定激发波长为350 nm 时，其荧光发射峰位置为435 nm 左右，碳量子点的荧光谱峰更好.
荧光光谱测定: 取2. 5 mL 左右的待测碳量子点溶液于荧光比色皿中，在室温下用LS55 型荧光光谱仪检测其荧光，激发波长为350 nm，激发和发射狭缝宽度均为5 nm，扫描波长范围300 ～ 650 nm，扫描速度1 200 nm/min.
透射电子显微镜( 加速电压200 kV) 观察碳量子点样品的微观形态和尺寸; 将得到碳量子点原液等体积与无水乙醇混匀后滴在KBr 压片上后放到台式电热恒温干燥箱中干燥直到变干，然后放于傅立叶红外变换光谱仪中得到红外谱图.
2 结果与讨论
2. 1 微波合成碳量子点的因素分析
本实验选择反应物摩尔比( n) 、反应温度( T) 和反应时间( t) 3 种影响因素，每种因素选择3 种不同的水平，即三因素三水平正交实验方法安排试验，探讨微波法制备碳量子点时对其荧光强度的影响因素，找到最优的合成条件. 根据三因素三水平的条件，选择正交表34 型.
碳量子点合成中，不同影响因素在不同水平下的趋势变化,在同一因素下，随着水平的变化，实验指标也发生变化，根据图中趋势，可以得到微波合成碳量子点的最优条件是: PEG 与葡萄糖摩尔比为6，反应温度为180 ℃，反应时间为2. 5 min，在此条件下合成的碳量子的荧光强度最好.从趋势图还可看出，微波辅助反应时间并不是越长越好，但反应时间小于3. 5 min 时，碳量子点的的荧光强度有随反应时间减少而提高的趋势.
由以上正交实验的直观分析得到了优化条件，然后在该条件下微波合成了荧光碳量子点,优化条件下制备的碳量子点与实验组中最好的第9 号实验条件下制备的碳量子点的荧光发射光谱.在其他条件相同的情况下，优化合成的碳量子点的荧光强度为234，远远大于第9 号实验组的碳量子点的荧光强度153. 17.
改变前驱溶液pH 值( 分别为3，7和9) ，对实验结果进行分析处理，随着溶液pH 值的增加，碳量子点的荧光强度先减小再增加. 在前驱体为碱性条件即pH = 9 时，所得碳量子点荧光强度最大，在酸性条件pH = 3 时次之，在中性条件pH = 7 时最小. 其原因可能是在葡萄糖-PEG 体系中，制备出来的碳量子点表面含有丰富的羟基和羧基官能团( 在图8 中得到了证明) ，在酸性条件下，由于碳量子点表面大量羟基与H + 形成大量氢键，导致体系较为稳定，碳量子点能较好的分散，所以发出较好的荧光; 而在碱性条件下，碳量子点表面的羧基与OH - 的相互作用致使体系较为稳定，碳量子点也能很好的分散; 但是在中性条件下，生成的碳量子点由于高的表面能而发生团聚，致使粒子粒径增加，粒径分布变宽.
2. 2 微波法与水热法的比较
在上述相同的优化条件下，分别采用微波法和水热法2 种方法合成碳量子点，并对其光学性能进行初步比较.
2. 2. 1 碳量子点的紫外可见吸收光谱
2 种方式得到的碳量子点的紫外可见吸收光谱图,两者的吸收峰位置都是在280 nm 左右，吸收峰位置并没有随着加热方式的变化而变化，这说明2 种加热方式形成碳量子点的机制可能是一致的. 此外，在同等合成条件下，微波法制备的碳量子点的紫外可见吸收光谱强度小于水热法的吸收峰强度.
2. 2. 2 碳量子点的荧光发射光谱
将微波优化合成得到的一组碳量子点稀释后，依次增大激发波长，观察其荧光发射波长变化. 微波合成碳量子点在不同激发波长( 340 ～ 450 nm) 下的荧光发射光谱,随着激发波长的增大，荧光发射峰位置发生红移，荧光强度也先增大后减小，其中，激发波长为350 nm 时，碳量子点的荧光发射强度最大. 因此，选择350 nm 作为本实验中碳量子点的激发波长.
2. 2. 3 碳量子点的荧光机理探讨
碳量子点的荧光性能主要来源于2 种不同类型的发射，一种是其表面能的陷阱发射，另一种是其内在的状态发射，即电子和空穴的重新结合产生的发射，也就是通常所说的量子点的量子尺寸效应所导致的碳量子点的TEM 图射. 在本文中，一方面葡萄糖的高温热解生成的碳量子点，其表面能陷阱发射产生荧光; 另一方面，PEG 可以作为碳量子点的表面钝化剂. 而在本研究中，前驱体是葡萄糖和PEG的混合物，因此，PEG 在此合成体系中，一方面发挥了稳定剂的作用，另一方面也发挥了表面修饰剂的作用，PEG 含有大量的羟基等基团，在碱性条件下，羟基等官能团引入碳量子点表面，抑制了碳量子点的缺陷状态发射，使得能够产生荧光的电子和空穴的辐射结合更加便利，即内在的本征态发射更加容易，进而提高了碳量子点的荧光强度.
2. 2. 4 碳量子点的TEM
从中可以看出，碳量子点与半导体量子点类似，外貌呈圆球形，分散性较好，尺寸分布较均匀，平均粒径在5 ～ 8 nm 左右，表明在葡萄糖热解制备碳量子点的过程中，聚乙二醇作为分散剂和表面修饰剂起到了比较好的作用，能有效防止碳量子点团聚.
2. 2. 5 碳量子点的红外光谱
不同方法制备的碳量子点的红外光谱( a. 微波法; b. 水热法)在相同的优化条件下，微波法和水热法。
2种方法得到的碳量子点的红外谱图峰位和峰形基本一致，只是吸收峰强度略有不同，这可能与碳量子点的浓度有关.
羟基伸缩振动谱带出现在3 700 ～ 3 100cm - 1区域，在大多数含羟基的化合物中，由于分子间氢键很强，在3 500 ～ 3 100 cm - 1区域出现一条很强、很宽的谱带. 在3 370cm - 1附近2 种方法制备的碳量子点都有宽化的吸收峰，是O - H 键的伸缩振动特征峰，同时在指纹区1 101 cm - 1处和1 247cm - 1同出现较强的吸收峰，分别属于C - O - C的对称收缩和不对称伸缩振荡，证明了羟基的存在; 同时在1 643 cm - 1处观察到两者的吸收峰，这是C = O的伸缩振动，证明了羧基的存在. 由此判断，碳量子点表面带有羟基和羧基官能团，这不仅增强了量子点的水溶性和生物相容性，更为后续的修饰该类碳量子点提供了有益的指导.
3 结论
通过正交实验方法初步确定了微波法制备纳米荧光碳量子点的合适实验条件为: 反应时间为2. 5 min，反应温度为180 ℃，PEG 与葡萄糖摩尔比为6，pH = 9. 合成中影响因素从主到次顺序为: 反应时间> 摩尔比> 反应温度.同时发现极差R空白> R温度，表明实验过程中，还有其他重要的因素需要探讨，其中，最可能忽略的因素是搅拌.
在相同优化条件下，水热法合成的碳量子点的光学性能要略优于微波合成的，究其原因可能除了本文提到的是否使用搅拌装置有关外，可能还与合成时碳量子点的生长速度、表面修饰程度和状态等因素有关.这些因素的联合作用，导致荧光碳量子点晶格缺陷没有得到很好的控制，而表面缺陷、边缘效应等又会导致陷阱电子或空穴对的产生，它们反过来又会影响量子点的发光性质，有待今后进一步实验验证. 总之，2 种加热方式所制备的荧光碳量子点均具有较好的光学性能，可望用于荧光标记领域.