在环境科学方面,近年来进行了用磁性纳米粒子去除有机和无机污染物的研究,并且用它们去除地下水、土壤和空气中污染物的实验已在实验室和实地规模上使用。高浓度的有机污染物大多为染料。织染工厂、颜料工厂、制革厂等的废水中均含有染料。用磁性纳米粒子替代昂贵或低效的吸附剂可成为一种好的平台,但这仍需要更多的研究。去除无机污染物的一个主要方面是去除金属。磁性纳米粒子作为从复杂基质中去除金属的吸着剂具有高容量和的优点,生物磁珠,由于体积小,表面积大,磁珠价格,比微米级吸着剂更好。这些发现有助于设计更好的从废水中去除或回收金属离子的吸附处理计划。另外,还可利用功能化的磁性纳米粒子对环境样品中细菌、真菌等微生物进行分离和检测。
Magnetorelaxometry(MRX)技术检测磁粘度 –移除磁场后磁性纳米粒子系统的净磁矩。有2种不同的弛豫机制:尼尔弛豫和布朗弛豫,这两种机制的区别在于弛豫时间不同。另外,布朗弛豫只在液体中发生,然而尼尔弛豫不依赖于纳米粒子的分散性。
Magnetorelaxometry由核大小、水合直径和各向异性决定的现象使得这个技术可以用于根据游离的和结合的结合物磁不同区分其状态是游离的还是结合的,因此这个技术可作为评估检测的分析工具。
磁性纳米粒子与多种高分子具有良好的生物兼容性。磁性纳米粒子的表面修饰包括:非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定、靶向配套修饰等。常用来作为修饰的物质有聚乙二醇、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪酸、聚乙烯乙醇、多肽、明胶、壳聚糖、、脂质体等。磁性纳米粒子的表面修饰主要有2种途径:一是表面修饰材料与粒子表面依靠化学键结合,电感磁珠,这通常是指一些有机小分子化合物;二是用有机或无机材料直接包裹磁性纳米粒子,主要包括表面活性剂、高分子聚合物、和二氧化硅等。表面修饰不仅增强了磁性纳米粒子的稳定性,还能提高其在水溶液中的分散性和生物相容性,金华磁珠,提高靶向性,防止蛋白吸附,增加其在血液循环中的时间,以及进一步复合其它的纳米粒子、化合物或生物配体,实现磁性纳米粒子的功能化。
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