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,
                                                                   64(3): 645-648.
                                                               [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.
                                                               [4]   Lee K, Zhang L, Yi Y, et al. Rupture of lipid membranes induced by
                                                                   amphiphilic  Janus  nanoparticles[J].  ACS  Nano,  2018,  12(4):  3646-
                                                                   3657.
                                                               [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-
                                                                   40458.
                                                               [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
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