[发明专利]一种超顺磁性纳米粒子及其制备方法无效

专利信息
申请号: 200910111200.3 申请日: 2009-03-10
公开(公告)号: CN101492287A 公开(公告)日: 2009-07-29
发明(设计)人: 王周成;梁汉锋;钟和平 申请(专利权)人: 厦门大学
主分类号: C04B35/36 分类号: C04B35/36;C04B35/622
代理公司: 厦门南强之路专利事务所 代理人: 马应森
地址: 361005福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 顺磁性 纳米 粒子 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种磁性纳米材料,尤其是涉及一种超顺磁性纳米粒子及其制备方法。

背景技术

磁性纳米材料作为一种重要的纳米材料,除在物理、化学方面具有纳米材料的介观(即介于宏观与微观分子、原子之间)的特性外,还具有其特殊的磁性能力-介观磁性,表现为量子尺寸效应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗粒的小尺寸效应、特异的表观磁性等,使其在信息技术、生物医学等领域有着广泛的应用,如磁流体、高密度信息储存、固定化酶、靶向药物、控制释放、核磁共振、DNA和细胞分离技术等(1.Babes.L,Denizot,B,Tanguy.G,Jacques.J,Jeune.L,Jallet.P,J.Colloid Interface Sci.1999,212,474)。目前磁性纳米材料的研究主要集中在Fe3O4磁性粒子上,由于其具有单磁畴结构及较高的矫顽力,因而在磁性记录材料、催化等领域应用广泛。然而Fe3O4很容易被氧化成γ-Fe2O3,从而导致粒子发生聚集和沉淀,不能形成稳定的分散体系,使其在生物医学的应用中受到了限制。同时因为其易被氧化,制备过程中需要通N2保护,条件较为严苛,所以理化性质更为稳定的MnFe2O4磁性纳米粒子日益受到关注。在磁性能上,同等条件下的MnFe2O4比Fe3O4具有更高的比饱和磁化量,例如粒径12nm MnFe2O4的比饱和磁化量为110emu/g,而同等粒径下的Fe3O4则为101emu/g(2.Jae-Hyun Lee,Yong-Min Huh,Young-Wook Jun,et al.Nat.Med.2007,13,95)。此外,Fe3O4的超顺磁性临界粒径<30nm,而MnFe2O4<50nm,即在满足超顺磁性的前提下,MnFe2O4较Fe3O4可选择的粒径范围更广,同时具有更高的比饱和磁化量,这无疑存在着巨大的应用前景。

目前制备磁性纳米粒子的方法主要有微乳液法、水热法及化学沉淀法等(3.D.Langevin,Annu.Rev.Phys.Chem.1992,43,341;4.X.Wang,J.Zhuang,Q.Peng,Y Li,Nature 2005,437,121)。这些方法各有优劣,如水热法合成温度低、条件温和、体系稳定,但反应溶液中通常存在严重的温度不均匀,难以保证反应产物粒度的集中分布;化学沉淀法水洗、过滤繁琐,但是其工艺简单,所得颗粒的性能良好,而且在制备金属氧化物纳米粒子等方面具有独特的优点,已成为目前纳米材料制备中较常用的方法。在沉淀反应中,成核过程是其关键步骤,大量的小颗粒在这一过程中生成,随后颗粒在生长过程中经常会经历Oswald熟化过程,即粒径小的颗粒溶解并沉积在大的颗粒上,使粒径较大的颗粒增长得更大,这将引起颗粒粒径分布的“宽化”。因此,如何控制颗粒的尺寸及分布已成为当前的热点之一。目前的研究主要集中在Fe3O4的制备上而MnFe2O4的制备则较为少见。通过往铁盐及锰盐溶液中添加NaOH或氨水作为沉淀剂,再选择适当品种和用量的表面活性剂,同时对反应温度及时间进行调控,有望获得颗粒尺寸较小且分布均匀的MnFe2O4纳米粒子。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种颗粒尺寸较小,粒径分布窄,且具有较好化学稳定性及优良磁性能的超顺磁性纳米粒子及其制备方法。

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