金属-介孔二氧化硅复合纳米颗粒的研究进展和新突破

来源：X一MOL资讯

原标题：Adv. Funct. Mater：金属-介孔二氧化硅复合纳米颗粒的研究进展和新突破

介孔二氧化硅纳米颗粒（Mesoporous Silica Nanoparticles, MSNs）具有优越的形态特性和物理化学特性，赋予其作为载体应用的基础，但却缺少更多的功能。然而，在MSNs有限的纳米尺度中加入多种金属元素，极大地丰富了其介孔结构和多种功能，这展现了该研究领域的巨大潜力。

华侨大学陈爱政教授团队、上海交通大学林开利教授、赫尔辛基大学Hélder A. Santos教授及上海交通大学崔文国教授对金属材料与介孔二氧化硅纳米颗粒结合（Metal-Mesoporous Silica Nanoparticles, M-MSNs）的当前研究状况和最新突破进行了综述，重点讨论了金属与介孔二氧化硅纳米颗粒结合的优缺点、纳米尺度下影响金属与纳米颗粒各自性能的各种因素。此外，文章还着重介绍了M-MSNs在吸附、催化、光致发光、生物医学等各个领域的潜在应用并对M-MSNs的研究进展进行了展望。

图1. 金属以不同形态与介孔二氧化硅纳米颗粒通过不同形式结合的示意图

文章阐述了超过40种金属离子、金属单质或金属氧化物等不同形态金属材料与介孔二氧化硅通过不同形式结合（图1）。大量的研究表明，这些基于金属的纳米颗粒（Metal Nanoparticles, MNPs）由于其各自独特的物理化学性质，具有广泛的潜在应用。然而，单纯的MNPs会因为其高的表面能量而严重地聚集，稳定性低、毒性高，限制了它们的储存和应用。为了克服这些问题，将MNPs与在介孔材料结合可以有效控制主体（MSNs）—客体（金属）的相互作用，从而影响金属材料的传递动力学和稳定性。同时文章根据不同结合方式讨论了其特定的制备方法，如自组装、接枝、超临界CO2技术等。

图2. 不同M-MSNs的应用示意图

此外，文章还着重介绍对比了M-MSNs与单纯金属或介孔二氧化硅纳米颗粒的理化性能，包括稳定性、磁性、药物包封和释放、分散性、降解性、生物安全性等。同时，文章基于以上描述，阐明了M-MSNs在吸附、催化、光致发光、生物医学等各个领域的潜在应用并对M-MSNs的研究进展进行了展望（图2）。

该综述论文发表在Advanced Functional Materials，论文通讯作者为上海交通大学崔文国教授、赫尔辛基大学Hélder A. Santos教授、上海交通大学林开利教授和华侨大学陈爱政教授，第一作者为华侨大学生物材料与组织工程研究所Ranjith Kumar Kankala博士和芬兰埃博学术大学Hongbo Zhang教授。