磁性中空玻璃球製備、分析與維他命C釋放行為之研究

陳新岳 無乳化聚合 磁性奈米粒子 磁性中空玻璃 維他命C 釋放控制 emulsifier-free polymerization magnetic nanoparticles magnetic hollow glass sphere ascorbic acid control release

本實驗以無乳化聚合製備均一聚苯乙烯乳液,其粒徑約在400 nm間.接著添加親水性較高的壓克力酸(AA)接枝外殼,以提供羧基.由光散射粒徑分析儀(DLS)觀察,在壓克力酸改質PS乳液(PS-AA),發現其粒徑大小均一.接著,利用共沉澱法在水相溶液中合成具有磁性的四氧化三鐵奈米粒子,其晶體大小約為5-8 nm間.經由表面電位(Zeta-potential)測量PS-AA乳液及磁性奈米粒子之表面電位性質,由分析圖中可得知,壓克力酸改質PS乳液中於pH值在2-10間之表面電位皆帶負電位,而磁性奈米粒子之等電位點(Isoelectric Point, IEP)出現在pH值為6附近.實驗結果說明,調整溶液之pH值可使磁性奈米粒子吸附於壓克力酸改質PS球表面.當pH值在2-5間,因電位相異可有效的使磁性奈米粒子吸附於壓克力酸改質PS球表面. 藉由控制TEOS添加量,改變pH與反應條件形成PS-AA/Fe3O4 /SiO2核-殼結構;最後,再利用高溫煅燒將核心壓克力酸改質PS球移除,得到磁性中空玻璃球.透過穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察表面型態,當煅燒後得到均一且完整的磁性中空玻璃球結構,平均粒徑在429.8 nm.經由磁性分析(VSM),從磁化曲線圖可得到磁性中空玻璃球的飽和磁化量為43.90 emu/g,且具有超順磁的性質.此外,經BET測量,磁性中空玻璃球在煅燒前後比表面積由4.11 m2/g增加至274.8 m2/g. 最後,將維他命C置於磁性中空玻璃球內,研究其釋放行為.將累積釋放百分比帶入零級模型,一級模型,Higuchi模型.其中,Higuchi模型中,第零小時到第三小時,反應釋放常數為64.76,第三小時到第十小時,反應速率常數為2.40.

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