包覆Fe3O4纳米粒子的Strandberg型多钼氧簇有机—无机复合物的合成、表征及性质研究

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多金属氧酸盐(Polyoxometalates缩写:POMs,简称多酸)是由前过渡金属离子经过与氧结合而构成的一类多金属氧簇化合物。由于其独特的结构,成分的多样性以及在磁学、催化、电化学、光化学、材料、生物学、药学等多方面有潜在的应用,从而吸引了越来越多的学者关注。Strandberg-type型多金属氧酸盐因其相比于其它的多金属氧酸盐来说具有相对于较小的尺寸,更高的电荷密度,通过改变其结构、极性、电荷和组成,有望可以得到活性较高、稳定性较好、毒性较低的新的Strandberg-type型多钼氧簇有机无机复合物。由于纳米材料在光化学、热学、电化学、磁学、力学、催化和药物等方面有很多潜在的应用,因此将多金属氧酸盐在纳米尺度上进行修饰有望得到集两者的优良性能于一体的多酸纳米粒子POMs-NPs,对其进行进一步的研究将是一个很有意义且富有挑战性的课题,并利用其相互作用,提高该类物质的吸附性能及药物活性,并对该方面工作进行了研究。本文主要以2-乙酰吡啶缩氨基硫脲(HL1)和2-乙酰吡嗪缩氨基硫脲(HL2)为配体,获得了 5 例多钼氧簇复合物,[Cu(HL12]2H2[P2Mo5O23]·p10H2O(1),[Ni(HL12]2H2[P2Mo5O23]·4H2O(2),(H2L15H[P2Mo5O23]· 12H2O(3),[Ni(HL22]2H2[P2Mo5O23].2H2O(4),Zn(HL22]2H2[P2Mo5O23]·2H2O(5),并通过超声分散技术得到了 1-5的多酸纳米粒子Fe3O4@1、Fe3O4@2、Fe3O4@3、Fe3O4@4和Fe3O4@5,同时对它们进行了一系列的表征,并研究了它们对有机染料的吸附性能及体外细胞毒性测试。第一章,以 2-乙酰吡啶缩氨基硫脲(HL1)与Cu(ClO42·6H2O/Ni(ClO42·6H2O/Sm(NO33.6H2O,Na2Mo04·2H2O 和浓 H3PO4 为原料进行反应获得了[Cu(HL12]2H2[P2Mo5O23]·10H2O(1),[Ni(HL12]2H2[P2Mo5O23]·4H2O(2),(H2L15H[P2Mo5O23]·12H2O(3)三例多钼氧簇复合物,并通过超声法将复合物1-3与Fe3O4进行反应得到了 Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3三种多酸纳米粒子,对复合物1-3均做了元素分析、红外光谱(IR)、热重(TG)、荧光光谱(FL)、X-射线单晶衍射和X-射线粉末衍射等一系列的表征;并通过红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3做了一系列的表征,并研究了复合物1-3及Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3的吸附性质和体外细胞毒性。采用有机染料亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)、番红花红T(T)、龙胆紫(GV)、碱性品红(FB)和甲基橙(MO)作为探针,用来研究复合物1-3及Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3的选择性吸附性能,结果表明复合物1-3及Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3对阳离子染料有良好的选择性吸附性能,对阴离子染料无吸附作用,因此在污水净化和处理等方面具有潜在的应用。此外对复合物1-3及Fe3O4@1、Fe3O4@2和Fe3O4@3选用MTT法对SMMC-7721人肝癌细胞和HL-7702人正常肝细胞都进行了体外细胞毒性测试,结果表明1和3具有明显的体外细胞毒性,Fe3O4@3对SMMC-7721肝癌细胞有选择性。第二章,以2-乙酰吡嗪缩氨基硫脲(HL2)分别与Ni(ClO4)2·6H2O/Zn(ClO42·6H2O,Na2Mo04·2H2O 和浓 H3PO4为原料进行反应得到了[Ni(HL22]2H2[P2Mo5O23]·2H2O(4)和[Zn(HL22]2H2[P2Mo5O23]·2H2O(5)两种多钼氧簇复合物,并通过超声法将复合物4-5与Fe3O4进行反应得到了 Fe3O4@4和Fe3O4@5两种多酸纳米粒子,对复合物4-5均做了元素分析、红外光谱(IR)、热重(TG)、荧光光谱(FL)、X-射线单晶衍射和X-射线粉末衍射等一系列的表征;并通过红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe3O4@4和Fe3O4@5做了一系列的表征,并研究了复合物4-5及Fe3O4@4和Fe3O4@5的吸附性质和体外细胞毒性。采用有机染料MB、RhB、T、GV、FB和MO作为探针,用来研究复合物4-5及Fe3O4@4和Fe3O4@5的选择性吸附性能用,结果表明复合物4-5及Fe3O4@4和Fe3O4@5对阳离子染料有良好的选择性吸附性能,对阴离子染料无吸附作用。此外对复合物4-5及Fe3O4@4和Fe3O4@5选用MTT法对SMMC-7721人肝癌细胞和HL-7702人正常肝细胞都进行了体外细胞毒性测试,结果表明5及Fe3O4@5拥有明显的体外细胞毒性。
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