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本文从介孔材料在药物传输领域以及吸附分离领域的应用出发，将介孔材料的各种特性与磁性粒子的可分离性相结合，制备出磁性复合介孔球和磁性复合空心介孔球材料，探索药物分子在两种磁性复合介孔球中的储藏以及释放性能，并对磁性复合介孔球的重金属离子的吸附分离性能进行了研究。主要研究内容包括：
⑴利用长链有机硅烷与正硅酸乙酯共沉淀法，在氧化硅包覆的无磁性三氧化二铁颗粒的表面再包覆一层介孔壳，通过氢气还原，将三氧化二铁内核转化成铁磁性四氧化三铁，从而首次成功合成了一种新型的单分散的具有磁性核-氧化硅介孔壳结构的磁性复合介孔球材料。该磁性复合介孔球平均粒径约在300nm以下，饱和磁化强度达到27.3 emu/g，具有较好的可磁性分离性能。该磁性复合介孔球作为药物运输载体材料，实现了对典型的消炎药物布洛芬的储藏和体外释放，药物释放过程基本遵循菲克扩散机理。
⑵研究了包括反应时间、复合硅源的添加量、复合硅源TEOS/C18TMS摩尔比、反应溶液中水/乙醇比例等不同实验条件对磁性复合介孔球形貌及介观结构的影响。通过控制反应时间、复合硅源的添加量、反应溶液中水/乙醇比例，在一定范围内实现了对介孔孔径尺寸以及介孔层厚度的调节。对氧化硅介孔层的合成机理进行了探讨，并提出一个可能的反应机理：复合硅源水解、共缩合；C18TMS形成胶束和形成有机-无机复合小单元体；通过有机-无机复合小单元体的附着形成有机-无机复合介孔层。另外，对该磁性复合介孔球的抗酸性能进行了考察，实验证明氧化硅层对四氧化三铁内核具有较好的抗酸性保护作用。
⑶利用带有氨基、巯基、硫醚的硅烷偶联剂对磁性复合介孔球进行表面改性，有效吸附模拟废水中的重金属离子，其中硫醚改性的磁性复合介孔球表现出良好的Hg2+选择性吸附性能。模拟废水吸附实验证明，该磁性复合介孔球具有良好的可磁性分离性能，磁性分离后，溶液中的金属离子浓度与进一步用滤纸过滤后的金属离子浓度接近，这体现出该磁性复合介孔球材料在吸附分离领域的优势。
⑷在合成磁性复合介孔球的基础上，增加水热过程，首次成功合成了一种具有磁性核-氧化硅介孔壳结构的磁性复合空心介孔球材料，并对空腔的形成机理进行了探讨。内外贯通的孔道和带有空腔的核—壳结构使该磁性复合球对布洛芬药物分子的储藏量远高于磁性复合介孔球对布洛芬药物的储藏量。同时，通过改变起始布洛芬溶液的浓度，使其对药物储藏量在一定范围内可以调节。体外释放实验表明，这种磁性复合空心介孔球药物释放系统在酸性条件下具有药物缓释特性，药物释放过程基本遵循菲克扩散机理。