[发明专利]一种制备磁光双功能两股并行复合纳米纤维束的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体说涉及一种制备磁光双功能两股并行复合纳米纤维束的方法。

背景技术

纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的线状材料，通常径向尺度为纳米量级，而长度则较大。由于纳米纤维的径向尺度小到纳米量级，显示出一系列特性，最突出的是比表面积大，从而其表面能和活性增大，进而产生小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等，并因此表现出一系列化学、物理(热、光、声、电、磁等)方面的特异性。在现有技术中，有很多制备纳米纤维的方法，例如抽丝法、模板合成法、分相法以及自组装法等。此外，还有电弧蒸发法，激光高温烧灼法，化合物热解法。这三种方法实际上都是在高温下使化合物(或单质)蒸发后，经热解(或直接冷凝)制得纳米纤维或纳米管，从本质上来说，都属于化合物蒸汽沉积法。

两股并行纳米纤维束是一种新型结构的纳米纤维材料，由两股纳米纤维粘在一起形成两股并行纳米纤维束，每股纳米纤维具有不同的功能，如发光或磁性，这种具有磁光功能、结构新颖的两股并行纳米纤维束将在未来纳米结构器件和医疗诊断治疗中具有重要的应用，这方面的研究还未见报道。

磁性-荧光双功能复合材料为疾病诊断和治疗提供了一种新的平台，由于它们的双功能性质使疾病的“发现-检测-治疗”为一体。这种复合材料的使用将进一步改进诊断的效率和减少副作用，引起了研究者的高度关注。目前，磁性-荧光双功能复合纳米材料的研究，主要集中在纳米粒子上。例如，Hongxia Peng，et al采用直接沉淀法制备了Fe₃O₄YVO₄:Eu³⁺核壳结构磁光纳米粒子[Journal of Alloys and Compounds，2011，509，6930]；刘桂霞等采用水热法制备了Fe₃O₄Gd₂O₃:Eu³⁺核壳结构磁光复合纳米粒子；A Son，et al采用火焰喷雾分解法制备了Fe₃O₄Gd₂O₃:Eu³⁺核壳结构磁光纳米粒子。目前未见磁光双功能两股并行纳米纤维束的报道。

四氧化三铁Fe₃O₄是一种重要而广泛应用的磁性材料。人们已经采用多种方法，如沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热与溶剂热法、热分解法、静电纺丝法等方法成功地制备出了Fe₃O₄纳米粒子、纳米棒、纳米线、纳米膜、杂化结构、核壳结构纳米颗粒等纳米材料，技术比较成熟。稀土金属铕配合物Eu(BA)₃phen，Eu³⁺为铕离子，BA为苯甲酸根，phen为邻菲啰啉，因铕离子独特的电子构型而成为具有独特性能的发光材料，如发光强度高、稳定性好、荧光量子产率高、单色性好等优点，是一种广泛应用的荧光材料。目前未见通过纳米Fe₃O₄和Eu(BA)₃phen配合物分别与高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP复合，构建磁光双功能两股并行纳米纤维束的报道，即两股并行纳米纤维并列粘在一起，其中一股为Fe₃O₄纳米粒子+PVP，另一股为Eu(BA)₃phen+PVP。此种具有磁光双功能两股并行纳米纤维束具有特殊的结构，将在未来纳米结构器件和医疗诊断治疗中具有重要的应用。