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以生物细胞为模板矿化合成纳米结构SiO_2的研究

郭锋  
【摘要】:由于纳米结构材料具有优异的性能和极其光明的应用前景,使其在纳米科学技术中的地位越来越重要,因此近年来已成为纳米科学、材料科学、生命科学和化学工作者们竞相研究的热点。 本论文根据无机盐可以在生物细胞膜上沉积形成纳米结构材料的现象和生物矿化理论,在人工培养条件下,成功地以低等真核细胞—酵母菌和高等植物细胞—芦荟表皮细胞为模板,以正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源矿化合成了两种特殊形态的SiO_2纳米结构材料:在酵母细胞壁上,合成的壳鞘状纳米结构SiO_2,厚度达150nm;在芦荟叶刺中(细胞间隙),沉积形成的针状SiO_2纳米结构,成束排列,主轴平均长度600nm。并采用TEM、SEM、EDX、FTIR、XPS、TGA等表征手段对实验结果进行了深入细致的研究,获得了大量的实验数据。探讨了采用不同种类细胞模板矿化合成SiO_2纳米材料的可能性、规律性和结构特点。对利用生物细胞模板矿化合成介观尺寸有序SiO_2纳米结构材料有重要的学术意义及实际应用价值。


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