中空二氧化硅納米纖維及其功能化的開題報告

靜電紡絲制備多孔/中空二氧化硅納米纖維及其功能化的開題報告1.背景和研究意義：二氧化硅是一種重要的無機(jī)材料，具有許多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，如高比表面積、化學(xué)惰性、耐酸堿、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和生物相容性等。因此，二氧化硅納米材料應(yīng)用廣泛，如催化劑、光催化材料、電化學(xué)技術(shù)、傳感器、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域。多孔/中空二氧化硅納米纖維作為一種新型的納米材料，由于其納米級別的孔隙和中空結(jié)構(gòu)，具有較大的比表面積和孔隙率，優(yōu)異的生物相容性和分子選擇性，并且易于表面修飾等優(yōu)點(diǎn)。因此，多孔/中空二氧化硅納米纖維在藥物傳輸、生物醫(yī)學(xué)成像、生物傳感器等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。靜電紡絲是一種簡單、高效的制備納米纖維的技術(shù)，其制備的納米纖維具有較高的比表面積、良好的機(jī)械性能和靈活性，可以用于制備多孔/中空二氧化硅納米纖維。因此，本研究旨在探討靜電紡絲制備多孔/中空二氧化硅納米纖維的條件及其功能化，并評估其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。2.研究內(nèi)容：(1)優(yōu)化靜電紡絲制備多孔/中空二氧化硅納米纖維的條件，調(diào)整靜電紡絲的電壓、電流、噴孔直徑和噴液濃度等參數(shù)，探究其對納米纖維形態(tài)和孔隙結(jié)構(gòu)的影響。(2)采用微觀測試和表征手段，如掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉紅外光譜（FT-IR）等，對制備的多孔/中空二氧化硅納米纖維進(jìn)行形態(tài)和結(jié)構(gòu)表征。(3)對制備的多孔/中空二氧化硅納米纖維進(jìn)行功能化，如通過表面修飾和化學(xué)改性等手段，增強(qiáng)其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的能力，如探究其在藥物傳輸、生物醫(yī)學(xué)成像和生物傳感器等方面的應(yīng)用。3.研究意義與創(chuàng)新點(diǎn)：(1)優(yōu)化靜電紡絲制備多孔/中空二氧化硅納米纖維的條件，在材料制備方面具有理論和實(shí)踐的指導(dǎo)意義，可推動靜電紡絲技術(shù)向多孔/中空結(jié)構(gòu)的納米纖維制備方向拓展。(2)制備的多孔/中空二氧化硅納米纖維具有較高的孔隙率和比表面積，能夠用于制備納米級別的生物醫(yī)學(xué)材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。(3)對多孔/中空二氧化硅納米纖維進(jìn)行功能化，可以賦予其更多應(yīng)用能力，拓展其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。4.研究方法：(1)采用靜電紡絲技術(shù)制備多孔/中空二氧化硅納米纖維，并通過SEM、TEM等手段進(jìn)行形態(tài)和結(jié)構(gòu)表征。(2)采用FT-IR等手段對制備的多孔/中空二氧化硅納米纖維進(jìn)行化學(xué)組成分析。(3)進(jìn)行多孔/中空二氧化硅納米纖維的表面修飾和化學(xué)改性，如引入有機(jī)基團(tuán)和功能化分子，并評估其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的能力。5.預(yù)期研究結(jié)果：(1)優(yōu)化靜電紡絲制備多孔/中空二氧化硅納米纖維的條件，制備出具有較高孔隙率和比表面積的納米纖維。(2)對制備的多孔/中空二氧化硅納米纖維進(jìn)行形態(tài)和結(jié)構(gòu)表征，并對其進(jìn)行化學(xué)組成分析。(3)進(jìn)行多孔/中空二氧化硅納米纖維的表面修飾和化學(xué)改性，增強(qiáng)其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用能力，如探究其在藥物傳輸、生物醫(yī)學(xué)成像和生物傳感器等方面的應(yīng)用。6.參考文獻(xiàn)：(1)ZhangX,LiJ,ZhouQ,etal.Electrospinningproductionofporoussilicafibers[J].Journalofcolloidandinterfacescience,2007,308(1):156-160.(2)TavakoliJ,RashidiAM,DavaranS,etal.Electrospuninorganicnanofibers:aversatilematerialforbiomedicalapplications[J].Biomedicine&Pharmacotherapy,2018,98:276-296.(3)KeithC,DressickWJ,MaH.Synthesisandbiomedicalapplicationsofhollowandporousmagneticnanoparticles:Areview[J].Journalofbiomedicalnanotechnology,2015,11(5):701-718.(4)TangX,PanX,HuY,etal.Synthesisandbiom