Page 21 - 精细化工2019年第10期
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第 10 期 高党鸽,等: 基于模板法制备两亲性 Janus 纳米粒子及其应用进展 ·1987·
传感器等方面的应用,对于挖掘其独特性能,将是
一个极其诱人的崭新的研究领域,例如:传统表面
活性剂对于乳液稳定发挥着重要的作用,然而它的
引入有时也会引起负面的影响。两亲性 Janus 粒子
图 12 亲水侧的“毛状”聚合物的制备 [48] 具有与表面活性剂类似的双亲特性,若将两亲性
Fig. 12 Preparation of “hairy” polymer on the hydrophilic Janus 纳米粒子代替传统表面活性剂进行乳液聚合,
side [48] 不仅有效避免表面活性剂的使用,同时将具有各向
3.6 生物传感器的应用 异性的纳米粒子引入乳液中,发挥纳米效应,对于
目前,有研究者提出在 Janus 粒子两侧修饰不 涂料、粘合剂、分离等工业领域乳液的开发具有重
同的活性材料用于生物传感器,同时测定同一待测 要意义。
物或不同待测物。如图 13 所示,Biji 等 [50] 通过合成
参考文献:
两亲性 Au Janus 单层粒子对玻璃碳电极改性用于多
[1] Casagrande C, Fabre P, Raphael E, et al. “Janus beads”: Realization
巴胺的含量测定,该方法提高了多巴胺检测的灵敏 and behaviour at water/oil interfaces[J]. EPL (Europhysics Letters),
度,检测限可低至亚/纳摩尔浓度范围。 1989, 9(3): 251.
[2] De Gennes P G. Soft matter[J]. Reviews of Modern Physics, 1992,
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[3] Nisisako T, Torii T, Takahashi T, et al. Synthesis of monodisperse
bicolored Janus particles with electrical anisotropy using a microfluidic
Co-flow system[J]. Advanced Materials, 2006, 18(9): 1152-1156.
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[5] Li W, Cai X, Ma S, et al. Synthesis of amphipathic superparamagnetic
Fe 3O 4 Janus nanoparticles via a moderate strategy and their
controllable self-assembly[J]. Rsc Advances, 2016, 6(46): 40450-
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[6] Li Jing (李静), Li Lijun (李利军), Gao Yanfang (高艳芳), et al.
Preparation of nanomaterials by template method[J]. Material guide
(材料导报), 2011, (S2): 5-9.
图 13 两亲性 Janus 粒子用于生物传感器 [50] [7] Zhang Bo (张博), Yao Weifeng (姚伟峰), Song Xiulan (宋秀兰), et
Fig. 13 Amphiphilic Janus particles for biosensors [50] al. Research progress on morphology control and photocatalytic
performance of sulfide photocatalysts[J]. Chemical Progress (化工进
展), 2012, 31 (1): 83-90.
4 结论与展望
[8] Seidel P, Ravoo B J. Preparation of microscale polymer Janus
particles by sandwich microcontact printing[J]. Macromolecular
近年来,两亲性 Janus 粒子的研究方面已取得 Chemistry & Physics, 2016, 217(13): 1467-1472.
了一定的成果,但仍存在一些问题。 [9] Ma Jinxin (马金欣). Preparation of Janus nanospheres based on
首先,如何实现两亲性 Janus 粒子的工业化生 photoactive organosiloxane[D]. Xi’an: Shaanxi normal University
(陕西师范大学), 2011.
产。研究中大部分采用硬模板法制备大小和形貌可
[10] Liu L, Ren M, Yang W. Preparation of polymeric Janus particles by
控的两亲性 Janus 粒子,但是该制备方法效率低, directional UV-induced reactions[J]. Langmuir, 2009, 25(18):
不利于工业化生产。作者认为相比于硬模板法,基 11048-11053.
于软模板法在液-液界面制备两亲性 Janus 粒子,是 [11] Xiao Mei (肖梅), Ling Yiming (凌一鸣). Application of low
temperature plasma in surface modification of materials[J]. Journal
一种更简单、更普遍的方法,有利于实现工业化生产。
of Southeast University (Natural Science Edition) (东南大学学报:
其次,尽管扫描电子显微镜、透射电子显微镜 自然科学版), 2001, 31 (1): 114-118.
和原子力电子显微镜等对两亲性 Janus 粒子的形貌、 [12] Panwar K, Jassal M, Agrawal A K. Atmospheric pressure
大小以及特定元素组成信息能够进行分析,然而对 plasma-assisted green synthesis of amphiphilic SiO 2, Janus
particles[J]. Particuology, 2017, 33(4): 50-54.
于仅仅只是化学组成上各向异性的粒子,难以通过 [13] Ling X Y, Phang I Y, Acikgoz C, et al. Janus particles with
上述方法进行表征,为了进一步表征得到粒子不对 controllable patchiness and their chemical functionalization and
称结构的信息,若采用荧光标记、粒子标记等,将 supramolecular assembly[J]. Angewandte Chemie, 2010, 121(41):
7813-7818.
会对两亲性 Janus 粒子的表征方式产生新的突破。
[14] Chen Zhangxu (陈彰旭), Zheng Bingyun (郑炳云), Li Xianxue (李
最后,基于纳米尺度的两亲性 Janus 粒子在表 先学), et al. Progress in preparation of nanomaterials by template
面活性剂、医学领域、功能涂层、催化剂以及生物 method [J]. Progress in Chemical Engineering (化工进展), 2010, 29