Изучение процесса формирования гибридных наночастиц кремнезёма

Одним из важнейших направлений синтеза новых материалов является получение наночастиц. На их основе создаются функциональные материалы с заданными химическими и структурными параметрами. Это, в значительной мере, обусловлено потребностями развивающихся нанотехнологий в различных областях. Актуальность решения проблем синтеза таких частиц связана с перспективностью использования их в качестве сорбентов, а также систем точечной доставки лекарственных препаратов.

В нашей работе, для получения наночастиц оксида кремния, за основу был взят золь- гель метод, сутью которого является гидролиз и последующая конденсация алкоксисиланов, приводящая к образованию твердых частиц кремнезёма. Для контроля морфологических ха-рактеристик в ходе синтеза, нами был использован темплат. Новшества проведения процесса получения наночастиц кремнезема заключается в проведении всех стадий процесса в одном стакане (onepot) и использование особого ПАВ - додецилдиметиламин N-оксида. Уникальные свойства данного соединения позволяют избавиться от необходимости добавления щелочных агентов в ходе синтеза, которые являются катализаторами процесса поликонденсации гидролизованных алкоксисиланов, и уменьшение количества добавляемого этанола, как компонента, повышающего растворимость тетраэтоксисислана (ТЭОС) в воде. Преимущества данного подхода заключены в простоте проведения синтеза частиц необходимого состава и удалении темплата из структуры конечных частиц.

Для выполнения данной работы мы поставили перед собой следующие задачи: изучить процесс протекания синтеза в среде ПАВ, подобрать оптимальные условия проведения синтеза и необходимые соотношения реагентов. Для выполнения поставленных задач мы варьировали следующие параметры:
• Мольные соотношения алкоксисиланов.
• Природу и объем реакционной среды.

Следующая часть работы заключалась в onepot модификации флуоресцентными красителями частиц и проверки спектральных характеристик полученных материалов клетками живых организмов с использование конфокальной микроскопии.

Стратегическая цель работы заключатся в доработке условий проведения синтеза с максимальным выходом частиц кремнезёма, имеющих определенный состав и морфологические характеристики и последующее их применение для нужд наномедицины.
Для анализа полученных частиц были использованы следующие методы: сканирующая электронная и конфокальная микроскопия - определение морфологии; ИК-спектроскопия - определение состава; низкотемпературная адсорбция/десорбция азота - определение поверхностных свойств материалов и исследование.

Лебедев М. Д.