[发明专利]十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子及其制备方法与应用

说明书

本发明属于纳米材料领域，具体涉及十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子及其制备方法与应用。该十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子，包括：(a)介孔二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性纳米粒子；(b)担载于所述二氧化硅棒上的十六烷基三甲基溴化铵；(c)磁性纳米粒子表面的功能化氨基；所述二氧化硅棒的长度为70～200nm，所述磁性纳米粒子的粒径为50～150nm，所述介孔的孔径为1～3nm。该十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子，不仅可以实现对细菌的捕获分离，而且对细菌的生长具有较强的抑制作用，可以用于制备细菌捕获分离材料和抑菌材料。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子及其制备方法与应用。

背景技术

在健康医疗、化妆品和食品领域，细菌感染和细菌污染等问题越来越严重。尽管随着检测技术的不断发展，消毒技术也得到长足进步，病原性细菌的精确测量和有效清除仍然是当今科学家面临的巨大挑战。为了克服这些障碍，科学界付出了持续不断的努力来设计和改善多功能平台来获得快速的细菌捕获效率并同时进行细菌检测和清除，这些多功能平台可能会极大促进临床诊断、环境检测和食品安全领域的发展。

这些众多的尝试中，磁性纳米粒子凭借着自身优异的性质(优异的性质可用于快速的细菌捕获分离、表面易于功能化进行细菌的靶向捕获分离以及优异的生物相容性等)被广泛用于检测和杀死细菌。然而，裸磁性纳米颗粒由于杀菌药物负载容量的限制以及低的细菌捕获效率从而限制了其的进一步应用。因此，开发基于磁性的具有杰出细菌捕获、分离和清除性能于一体的纳米平台是目前最为亟需解决的难题。

目前，尚无磁介孔纳米粒子用于制备细菌捕获分离材料或抑菌材料的报道。

发明内容

为此，本发明提出一种十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子及其制备方法与应用。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子，包括：

(a)介孔二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性纳米粒子；

(b)担载于所述二氧化硅棒上的十六烷基三甲基溴化铵；

(c)磁性纳米粒子表面的功能化氨基；

所述二氧化硅棒的长度为70～200nm，所述磁性纳米粒子的粒径为50～150nm，所述介孔的孔径为1～3nm。

优选地，本发明上述十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子，所述磁性纳米粒子的比表面积为500～800m²/g，累积孔体积不小于0.3cm³/g；所述磁性纳米粒子的磁响应能力不小于50emu/g。

本发明还提供一种上述十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：

将0.5～2mL浓度为8～10mg/mL的磁性纳米粒子水溶液超声分散后加入到8～12mL浓度为4～6mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，充分分散，加入0.1～1mL氨水，之后缓慢加入20～40μL的正硅酸乙酯和4～6μL 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌20～40分钟，即得所述十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子。

优选地，本发明上述十六烷基三甲基溴化铵担载的氨基修饰的磁介孔纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：