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埃洛石粘土纳米管的功能化合物的负载和持续释放 ——李如意 图1.埃洛石纳米管的SEM，AFM和TEM图像。 应用矿产公司提供的（图像c，e，f）和中国河南省（图a，b，d）埃洛石纳米管。Panel（c）由A.Zeitoun，Applied Minerals Inc.提供并得以使用。 埃洛石结构 管状结构 管状、 不封端、 价格低、 储量大、 易分散、 可负载。 方案1. a）通过加工铝硅酸盐片形成多孔铝纳米管，使得内表面形成氧化铝（绿色），外表面形成二氧化硅（红色）。 b-d）管端的TEM和AFM图像。 埃洛石结构 管状结构 两个形成根源的观点：1.直接加工预成型埃洛石板 2.硅氧烷和铝氧化物从无定形水铝英石和长石中溶解和共沉淀 方案2.用酸或碱（pH2或12）蚀刻埃洛石纳米管可以选择性去除氧化铝或二氧化硅，产生具有较大内腔的多孔纳米管。 埃洛石结构 选择性内腔蚀刻 60℃下用0.1M H2SO4或HCl处理超过8 h 内腔直径将从12±2nm增加到21±4nm 同时保持最外管的直径在50±5nm 管腔容积从10％体积增加到30％体积 初始埃洛石纳米管在800°C下煅烧会使蚀刻过程更加高效 图2. a-f）酸处理前（a，b）初始埃洛石纳米管的TEM图像，在50℃下用H2SO4处理除去20％（c，d）和75％（e，f）的氧化铝后， 管的外径约为60nm不变， 初始的，20％的氧化铝和75％的氧化铝多孔体的管腔直径为10,21和35±2nm。 埃洛石结构 选择性内腔蚀刻 方案3. a）选择性的腔体改性，以提高疏水性化合物的负载效率; 在第二阶段，通过硅烷化也可以进行外部疏水化。 b）阻燃剂负载到疏水化埃洛石纳米管中。 埃洛石结构 内外选择性化学修饰 水性膦酸结合于管腔处的氧化铝位点并且不结合管外硅氧烷表面 允许疏水性分子如油或苯酚的选择性吸附，并为非水溶性材料提供更好的负载/释放特性 管腔疏水化使溶于乙醇的BDP饱和溶液负载量较未改性的埃洛石纳米管相比增加5倍，而且阻燃剂显示为线性70小时释放 方案4.在埃洛石纳米管内部和外部吸附的选择性阴离子和阳离子两亲物分子的方案。 通过在正性管腔内的负性组分的简单静电吸附进行选择性埃洛石纳米管改性，或者将阳性组分转移到负性外层二氧化硅上 通过搅拌埃洛石纳米管与带电的两亲分子（如癸酸和癸基三甲基铵）或聚阴离子和聚阳离子来达到 埃洛石结构 内外选择性化学修饰 方案5. a）在埃洛石纳米管干燥液滴的半月板中纳米管的取向。 b）在5μm通道中取向的PSS / 1-HNTs膜的SEM图像，浓度为10mg mL -1 埃洛石结构 向列液晶排列和管取向 排列 过渡 无序 在较高的浓度下，当每个埃洛石纳米管的水溶液体积变得接近1μm3时，这些管便具有排列的趋势 由于它们的静电排斥，这种排列显着地增加了管表面电荷 图3 a）在0和24h，s-HNT-短500nm长的埃洛石纳米管管和1-HNT-长的800nm长的埃洛石纳米管之后，初始和PSS改性的埃洛石纳米管分散体的图像。 b）在硅基底上的液滴边缘水蒸发后涂覆的PSS / 1-HNT的SEM图像。 PSS：聚苯乙烯磺酸钠。 埃洛石结构 向列液晶排列和管取向 具有较高表面电荷的较长的纳米棒在达到临界浓度后会有更好的排序 方案6.埃洛石纳米颗粒稳定的乳液液滴和表面活性剂的释放。 低温SEM显示左侧埃洛石稳定的油滴，右侧放大图，显示油 - 水界面上的管网。 埃洛石结构 石油乳化与粘土纳米管 方案7. a）用饱和溶液中的药物载入粘土纳米管。 b，c）与药物溶液混合，抽出空气，拉入药物分子，洗涤和加载管。 粘土纳米管装载化学品和控制释放 药物负载和持续释放 药物 DNA 蛋白质 对于药物负载，经常使用水，醇或丙酮作为溶剂 图4. a）地塞米松，呋塞米和硝苯地平的释放情况; 水，pH6.5，沉淀条件（a）和载荷纳米管（b）的水分散体的TEM图像。 粘土纳米管装载化学品和控制释放 药物负载和持续释放 地塞米松，呋塞米和硝苯地平微晶粉末在水中的溶解发生在0.2小时内，而从粘土纳米管的释放延长时间约为12小时（5小时内释放40％） 20分钟内的初始爆发之后是8-10小时释放 图5. a）负载脂肪酶（实线）和释放负载的蛋白质（虚线）后的TGA结果。表示释放前的蛋白质的线偏移一个单位以考虑样品中的额外水（这是第一个100-150℃的重量百分比损失）。 b）从埃洛石（pH 6.5）释放漆酶的动力学 粘土纳米管装载化学品和控制释放 蛋白质和DNA负载 通过热重分析可以确定负载的蛋白质的总质量，UV技术可以来测量能够释放的蛋白质的动力学和量 图6. a）负载漆酶的埃洛石纳米管的TEM图像。 b）漆酶样品在25℃