溶剂萃取制备百微米级ZIF-8PVA复合微球及酚醛树脂基炭球的研究论文设计VIP专享

溶剂萃取制备百微米级 ZIF-8/PVA 复合微球及酚醛树脂基炭球的研究摘 要微球因具有规整结构及功能可调性，常用于医疗、吸附、催化等领域。聚乙烯醇（PVA）微球是常用的载药栓塞剂，其载药量依赖微球的溶胀能力。目前商用的栓塞剂在粒径均匀及药物释放速度可调方面仍有很大的提升空间。炭球具有优异的稳定性而得到广泛的应用，在众多碳源中，苯酚酚醛树脂（PF）具有残炭率高及机械强度大等优点，但因 PF 活性差使得以其为原料制备粒径大于几十微米的炭球时间过长。微流体微球制备法不仅可以获得粒径可调且均一的微球，还可灵活调节微球性质与功能。为此，本文以此方法结合溶剂萃取手段制备上述两种微球。将高比表面积且不耐酸的 ZIF-8 掺杂到 PVA 中，制得 ZIF-8/PVA微球，有望改善栓塞微球的载药及酸性环境下快速释放的能力；另外，通过在 PF 溶液中加入少量的硅溶胶促进 PF 溶液的固化来缩短 PF 基炭球的制备时间，并改变硅溶胶加入量来调变其孔结构。以分散有 ZIF-8 纳米颗粒的 PVA 水溶液为分散相，脂肪酸甲酯（FAME）或正十六烷为连续相，经简易同轴微流体装置制得 ZIF-8/PVA 液滴，液滴在萃取相中因失水导致 PVA 析出从而固化，得到 ZIF-8/PVA 微球。考察了连续相种类对微球球形度的影响，发现 FAME 为连续 相 时 ， 微 球 球 形 度 好 。 进 一 步 研 究 发 现 了 ZIF-8 占 固 体 总 重 最 大 为 55.6% 时（55.6%ZP），微球表面 ZIF-8 稳定不脱落；证明了减慢萃取速度、分散相中添加木质素磺酸或 NaCl，均能改善微球球形度，并确定以乙酸乙酯/FAME=3:1（质量比）为萃取相。最后以四环素（TC）为例，探讨了微球的载药及释放性能，测得 55.6%ZP 载药量为 111.4mg/g，是纯 PVA 微球的 5 倍；且吸附有 TC 的 55.6%ZP 在 pH=4.5 的 PBS 水溶液中 2.0h 脱附95.4%，而在 pH=7.4 时 62.0h 脱附 63.3%，证明了 ZIF-8/PVA 微球载药量明显提升且具备靶向快速释药效果。以加有少量硅溶胶的 PF 乙醇溶液为分散相，液体石蜡为连续相，经上述微流体装置制得液滴，液滴在萃取剂正己烷及催化剂二异丙胺的混合液中固化成型，制得硅凝胶/PF 微球，PAGE \* MERGEFORMATIII经老化碳化得到 SiO2/C 微球，最后利用氢氟酸去除 SiO2得到炭球。研究了硅溶胶引入量对微球的影响，发现 m(C/Si)>15 时，硅溶胶/PF 液滴粘连成团状且长时间难以成型，而 m(C/Si)≤15 时，...