Введение
1 Литературный обзор 11
1.1 Оксиды железа 11
1.2 Магнитные наночастицы и наномагнетизм 16
1.3 Способы синтеза магнитных наночастиц 20
1.3.1 Синтез методом соосаждения 20
1.3.2 Синтез наночастиц в микроэмульсиях 27
1.3.3 Гидротермальный синтез 31
1.3.4 Термическое разложение органических прекурсоров 34
1.4 Коллоидная стабилизация наночастиц магнетита 39
1.4.1 Стабилизация коллоидных систем 39
1.4.2 Низкомолекулярные стабилизаторы 41
1.4.3 Неорганические покрытия 41
1.4.4 Полимерные покрытия 43
1.5 Применение наночастиц магнетита 47
2 Экспериментальная часть 56
2.1 Описание используемых материалов и реактивов 56
2.2 Методики синтеза материалов 57
2.2.1 Синтез стабильного гидрозоля наночастиц магнетита 57
2.2.3 Иммобилизация белков в неорганические матрицы магнетита для исследования термической стабильности 57
2.2.4 Иммобилизация ферментов для измерения каталитической активности 58
2.2.5 Получение модельных сгустков 60
2.3 Методы исследования материалов 61
2.3.1 Исследование каталитической активности композитных материалов на основе золь-гель магнетита 61
2.3.2 Моделирование электростатического потенциала КА-II 63
2.3.3 Измерение гидродинамического диаметра и электрокинетического потенциала (ЭКП) 64
2.3.4 Рентгенофазный анализ (РФА) 64
2.3.5 Электронная микроскопия 65
2.3.6 Рамановсая спектроскопия 65
2.3.7 ИК-спектроскопия неполного внутреннего отражения (НПВО) 65
2.3.8 УФ/Вид спектроскопия 66
2.3.9 Низкотемпературная адсорбция/десорбция азота 66
2.3.10 Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) 66
3 Обсуждение результатов 67
3.1 Стабильный гидрозоль наночастиц магнетита 67
3.1.1 Подбор оптимальных условий синтеза стабильного гидрозоля магнетита 67
3.1.2 Гидродинамические параметры гидрозоля магнетита 70
3.1.3 Анализ кристаллической решетки синтезированных наночастиц 72
3.1.4 Исследование образцов магнетита методами рамановской спектроскопии 75
3.1.5 Измерение магнитных характеристик наночастиц магнетита 77
3.1.6 Обсуждение механизма стабилизации гидрозоля наночастиц магнетита 78
2.3 Ксерогелевые матрицы золь-гель магнетита 83
3.2.1 Формирование ксерогелевых матриц золь-гель магнетита 83
3.2.2 Текстурные характеристики ксерогелевых матриц золь-гель магнетита 87
3.3 Композитные материалы на основе золь-гель магнетита и молекул ферментов 90
3.3.1 Композитные материалы на основе карбоангидразы и золь-гель матрицы магнетита 90
3.3.2 Термостабильность композитов КА-II@магнетит 93
3.3.3 Анализ кинетических параметров реакции композитного материала КА-II@магнетит п-нитрофенилацетатом 96
3.3.4 Структурная организация композитного материала КА-II@магнетит 100
3.3.5 Термостабильность молекул белков, иммобилизованных в матрице золь-гель магнетита 102
3.3.6 Композитные материалы на основе урокиназы и золь-гель магнетита 107
Заключение 120
Итоги выполненного исследования 120
Рекомендации, перспективы дальнейшей разработки темы. 123
Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК 123
Статьи в сборниках трудов научных конференций 124
Список сокращений и условных обозначений 126
Список цитируемой литературы 127
