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羧基微球企业商机

前段时间科技日报总编刘亚东列出包括芯片,飞机发动机等在内的35项中国给人卡脖子的技术, 其中微球材料也是其中之一。大多数人可能很容易理解芯片和飞机发动机的技术难度及其重要性 ,但很少人可以理解微球为什么也这么重要这么难做。我们所熟知的宏观球体如篮球,乒乓球, 玻璃珠是如此之普通,而微球只不过是把这些球体做到足够“小”而已,为什么中国这么一个 大的一个***却做不了。其实很多技术的难度都是因为“小”造成的。芯片之所以难做就是因 为里面的结构要精细控制到纳米尺寸。乒乓球可以很容易通过模具做出来,而要把乒乓球做到 纳米和微米范围的尺度其实难度是很大的。在微观尺度下,大家习以为常的宏观工具和制作技 术已完全不适用,需要全新的技术手段,使得宏观很容易的事情在微观变成高不可攀的技术难 题。当然也正是因为小,让微球材料性能得到大幅度的提升,比如说微球表面效应和体积效应,一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。天津直销羧基微球

一个乒乓球直径40毫米,重量2-3克。如果把乒乓球做到直径40纳米微球,由于1毫米是106纳米,
因此一个普通乒乓球就可以做出1018个直径40纳米微球。其表面积有5000多平米,相当与5个足
球场大小,同样重量的40纳米微球与40毫米乒乓球相比表面积增加了1012倍,因此纳米微球
表面吸附能力也增加了1012倍。当尺寸变小,表面吸附能力大幅度增加还是一个物理量变的过程,
而某些物质小到一定程度时,其性能还会出现质的变化。比如说量子点就是有一类物质当尺寸小到
纳米尺度时,这些物质就会发生质的变化,由原本不发光的物质变成会发光的物质,而且发光的颜
色或波长与尺寸还有关系。因此只要控制这些物质的尺寸就可以控制这类物质的发光波长。材质不
变,只依靠尺寸的变化就可以改变其性能的巨大变化就是纳米技术领域兴起的重要原因之一。另外
一个案例也可以说明这个问题。一个普通塑料(聚苯乙烯)组成的微球,当其尺寸与光的波长相当
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微球是直径在纳米和微米尺度范围的球型粒子。球形物体是自然界存在**稳定的物质形态, 它是三维几何空间理想的对称体,也是单位体积中所有立体形态中面积**小的。自然界大 到星球如地球,小到篮球,乒乓球,玻璃珠等都是球体。 地球直径是1.28万千米,而篮球 直径是0.25米,1纳米等于十亿分之一米,相当于一根头发丝横切面的六万分之一,如果拿 纳米的微球与篮球相比,就相当于篮球与地球之比例。 如此之小的纳米微球材料却是现代 产业发展的重要基础。

在酶催化领域:微球作为酶固定的载体可以保持酶的高度专一性和催化效率;提高酶的稳 定性和寿命;减小酶对产品的污染;实现生产连续化和酶的循环使用。微球也可以用于催 化剂的载体使得催化剂易于回收使用。 在化工领域:微球已***地添加到油漆、涂料、造纸、塑料以改善产品的抗刮性,提高产 品的耐磨性,及光学性能。 总之纳米微球材料应用非常***,几乎渗透到所有的领域,纳米材料科学家不断地开发出 新技术来赋予纳米微球新的光,电,磁,等各种功能, 使它为人类创造无限可能,以满足现代产 业关键材料和技术的需求。

磁性高分子微球的制备
目前制备磁性高分子纳米微球的方法主要分为五类,其主要包括:包埋法、原位法、单体聚合法、界面沉积法及自组装法。
2.1包埋法
包埋法是将聚合物溶解在含有磁性超微粒子的溶液中,然后加入大量的沉淀剂,通过交联、絮凝、雾化、沉积、蒸发等手段使高分子物质沉析在磁性粒子表面形成具有核壳结构的复合微球。高分子物质与磁性粒子主要通过范德华力、氢键、螯合作用或共价键等作用力结合。Li等通过化学共沉淀法合成纳米粒子Fe3O4磁核,以壳聚糖为包裹材料包被自制的磁核,采用乳化交联法制备了具有核-壳结构的磁性高分子微球-壳聚糖磁性微球,并偶联肝素配基得到了一种新型亲和磁性微球。所得亲和磁性微球具有较窄的粒径分布、形状规整,粒径在50nm左右。将磁分离技术应用于凝血酶的分离纯化,得到了较好的效果(酶比活达1879.71U/mg,得率85%,纯化倍数11.057,为传统柱层析法的两倍)。Chifiriuc等将含Fe2+和Fe3+溶液逐滴加入壳聚糖的NaOH溶液中制的可用于负载头孢霉素的磁性壳聚糖微球。
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2.3.2悬浮聚合
悬浮聚合法是单体小液滴悬浮在水中的聚合方法,在磁性粒子、稳定剂和表面活性剂存在下、靠油溶性引发剂的作用使一种或几种单体在磁性粒子表面聚合可将磁性粒子包裹在聚合物中。与乳液聚合相比,悬浮聚合单体液滴粒径通常是微米级别的。Li等[17]合成一种新型的核壳式P(DVB-MAA)/Fe3O4纳米复合微球,可作为分散模式的磁介导微观粒子的固相萃取吸附剂。Fe3O4纳米粒子通过溶剂热法制备,P(DVB-MAA)通过悬浮聚合合成,微球的平均粒径在300~700nm,微球壳层的P(DVB-MAA)厚度在10nm左右。该微球可用于水中微量的有机污染物的快速、高灵敏检测。
2.3分散聚合
分散聚合是悬浮聚合的一种,也是一种特殊的沉淀聚合,反应之前单体、溶剂、稳定剂、引发剂等是均一的混合体系,当反应开始,聚合物达到一定分子量之后,聚合物逐渐从反应体系中沉淀出来。Zhang等合成了Fe3O4含量高达70wt%、且分布比较均一的P(St–GMA)/Fe3O4的纳米复合微球。由于只有当磁性粒子在反应初期成核过程中捕获,并聚合增长才能得到复合微球,因此此方法的磁含量往往不高,且该法需使用的溶剂多为有机溶剂,聚合物与有机溶剂的亲和性导致聚合物沉淀出时链长较长,粒径较大,限制了其应用。
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