奈米粒子之化學性質分析

利用不同Surfactant 合成的奈米粒子，測其流體動力學直徑及表面電 位後，結果如表4-1 所顯示。但與 TEM 測得的結果比較，發現以 DLS 測得的粒徑數值都比較大，原因是DLS 所測得的大小包括磁性粒子和包 覆的有機層及周圍的溶劑，因此粒徑值會比利用TEM 所觀察到的比較 大。

而不論是Surfactant 使用檸檬酸鈉、DMSA、褐藻酸鈉鹽所合成的粒 子，所測得的表面電位(Zeta potential)都是負值，表示奈米粒子的表面皆 粒子的外層。接著，將成功包覆CS 的粒子再包覆一層 Dextran Surfate (DS) 膠體溶液，DS 會解離出亞硫酸根離子(－SO₂^-)，經由正負電互相吸引的 作用下，可以使DS 包覆於 CS 的外層，測其表面電位得到負值，這也表 示DS 有成功的包覆在 CS 的表面。

另外直接在Alginic acid sodium salt (AA)膠體溶液中合成的氧化鐵奈 米粒子，由於AA 在鹼性環境下會解離出酸根離子(－COO^-)，因此測得 的表面電位應為負值，結果如表4-1 所示，其平均的 Zeta 為-40.3 mV。

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表4-1 利用不同 Surfactant 合成的磁性奈米粒子之粒徑大小與表面電位比 較表

圖4-9 包覆天然高分子後表面電位圖之轉換圖。

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除了以表面電位來判斷生物高分子是否有包覆上氧化鐵奈米粒子之 外，還可以利用X 光電子能譜儀(XPS)來分析複合粒子的表面是否有包覆 上生物性高分子。做法是將檸檬酸保護的奈米粒子溶液，以及包覆過 Chitosan (CS)的聚陽離子膠體溶液分別滴在 Polypropylene (PP)濾膜上風 乾，形成奈米複合膜後將其送測XPS。由量測出的束縛能可以判斷樣品 CS 成功的包覆在磁性氧化鐵粒子的表面。此外，從包覆 Dextran Surfate (DS)後的 S 元素的能譜變化，如圖 4-11，也可發現原本只有包覆 CS 的粒 子是偵測不到S 元素的束縛能，但在包覆 DS 後即有突起的波峰，這表 示DS 也成功的包覆在我們的氧化鐵粒子的最外面。

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圖4-10 以 X 光電子能譜儀分析包覆 CS 複合粒子表面上的 N 元素與 Fe 元素之能譜變化圖，左圖為N 元素之分析圖，右圖為 Fe 元素之分析圖。

圖4-11 以 X 光電子能譜儀分析包覆 DS 複合粒子表面上的與 S 元素之能 譜變化圖。

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另外一方面， 以未包覆任何 Surfactant 的裸露氧化鐵粒子的 C 元素 能譜與Alginic acid sodium salt (AA)包覆的氧化鐵粒子之 C 元素能譜做比 較，如圖4-12 所示，經過 curve fitting 之後可發現，在能譜圖中增加許多 peak，此為 AA 上的 COO 鍵所造成的，其中最明顯的是從文獻上得知 COO 鍵的束縛能在 289eV，因此與原本裸露的氧化鐵做比較後，證明 AA 確實有包覆在氧化鐵粒子的外層。

圖4-12 以 X 光電子能譜儀分析包覆 AA 複合粒子表面上 C 元素之能譜 變化圖，左圖為裸露氧化鐵粒子之C 元素分析，右圖為 AA 包覆的氧化 鐵粒子之C 元素分析。

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