可控功能化金納米通道陣列膜的制備及應用研究.pdf

1、近年來，可控功能化表面得到了越來越多的關注，這種功能化的表面能可逆地響應外界條件的變化，又被稱為“smart”表面?？煽毓δ芑砻娴男再|(zhì)可以通過表面分子構象變化而表現(xiàn)出可逆開關效應，這種性質(zhì)也可以應用于納米通道陣列膜的修飾，使得膜的滲透性受環(huán)境調(diào)節(jié)而具有“刺激-應答”效應，在藥物緩釋、化學傳感、生物分析、微流控等領域都有著潛在的應用前景。本文通過在金膜和金納米通道陣列膜上修飾功能性聚合物分子，考察了不同條件下膜的性能的變化，有望在納米級

2、閥門制備和生物分子的分離等方面得到應用。
　　 1.將羧基化聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAm)分子修飾在金膜表面，制備了溫度敏感的功能化金膜表面，并利用表面等離子體共振傳感器及視頻接觸角測量儀對其進行了表征。結果表明，羧基化PNIPAm分子修飾后的金膜表面共振波長峰位發(fā)生了10.3 nm的紅移，同時在26-35 Oc之間，其接觸角有8 o的變化，表明PNIPAm修飾的金膜表面對溫度敏感。這樣的表面有望用于生物芯片等領域，實現(xiàn)細

3、胞、蛋白質(zhì)等的可控捕獲和釋放。
　　 2.在金納米通道陣列膜上修飾PNIPAm分子，發(fā)展了一種溫度敏感的納米通道陣列膜。以熒光素鈉和水溶性量子點為探針，考察了不同溫度條件下該納米通道陣列膜的滲透性。結果表明，當溫度為25 Oc(<臨界溶液溫度，LCST)時，熒光探針的滲透較慢，甚至基本上被阻止，這是因為PNIPAm分子呈現(xiàn)膨脹構象使通道尺寸變小所致；而當溫度為40 Oc(>LCST)時，熒光探針的滲透明顯加快，這是因為PNIPA

4、m分子呈現(xiàn)緊縮構象使通道尺寸變大所致。這種溫度敏感的金納米通道陣列膜的滲透性能被可逆地調(diào)控，有望用于納米級閥門等裝置。
　　 3.在氨基化的金納米通道陣列膜上修飾聚甲基丙烯酸(PMAA)分子，發(fā)展了一種Ph響應的納米通道陣列膜。首先將PMAA修飾到氨基化的金膜表面，結果顯示從Ph 5到Ph 7，接觸角減小了18.3 °。這是由于PMAA分子在不同Ph值下，其分子側鏈羧酸基團可以發(fā)生可逆的電離作用，從而使得PMAA分子呈現(xiàn)出膨脹或