[发明专利]一种磁性纳米微球

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性纳米微球，属于纳米材料研究领域。 

背景技术

磁性纳米材料是于20世纪70年代后逐步兴起和发展的一种新型材料，纳米磁性材料兼具有磁性材料和纳米材料的特点，因此其广阔的应用前景引起一股研究热潮，被深入研究。磁性微粒是指具有磁响应性能的含有磁性金属或金属氧化物的超细粉末^[1]。如铁的氧化物，其中Fe₃O₄和_γ-Fe₂O₃具有磁性，而如α-Fe₂O₃等铁的其他氧化物不具备磁性能。我们通常所说的磁性材料一般指Fe₃O₄和_γ-Fe₂O₃；而纳米材料具有以下特性：粒径小、具有超顺磁性和易表面功能化。 

制备磁性纳米粒子的方法主要分为物理法，生物法及化学合成法三大类^[2]。物理法有氢化研磨法、粉末冶金法、机械球磨法、喷射法等。生物法是指通过一些生物途径得到的微球。如以铁蛋白的特殊结构为模板，天然铁蛋白形成外径为12nm，内径为8nm的壳，将铁蛋白内部的_γ-FeOOH纳米粒子核移出，以其为模板，便可合成粒径为7.3nm的包含在蛋白壳内的Fe₃O₄或_γ-Fe₂O₃^[3]。生物法合成的微球虽然生物相容性好，但产量低，成本高。 

化学法是应用最普遍的方法，具有操作简单、成本低、合成微球量大的优点。化学法包括氧化沉淀法、电解沉积法、还原法、蒸发冷凝法、热分解法和共沉淀法等，是人们应用最普遍的方法。而其中最为简便的是共沉淀法^[4]，而且成本很低，其反应基本原理为： 

Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-=Fe₃O₄+4H₂O 

基于以上反应原理，本发明提供一种化学共沉淀法制备Fe₃O₄纳米磁性微球的方法，并对反应条件进行了优化，得到最佳工艺条件。 

参考文献 

[1]漆红兰.磁性微粒的制备方法和研究进展[J].生命的化学,2002,22（6）：586-589. 

[2]王森.Fe₃O₄/SiO₂复合纳米磁性微球制及用于DNA分离纯化研究[D].成都：四川农业大学，2007. 

[3]Wong K K W,Douglas T,Gider S,et al.Biomimetic synthesis and characterization of magnetic proteins(magnetoferritin)[J].Chem.Mater.,1998,10(1):279-285. 

[4]Kan S H,Zhang X T,Yu S.Synthesis of uniform ferric oxide particles from deionized colloids[J].J.Colloid Interface Sci,1997,191:503-509 

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种磁性纳米微球。 

一种磁性纳米微球，其特征在于采用以下方法制备： 

a）铁离子溶液配制：将Fe²⁺与Fe³⁺分别溶于去离子水中，所述去离子水预先经过通氮驱氧处理； 

b）碱液配制：配制4～10mol·L^-1的碱溶液，所述碱液预先经过通氮驱氧处理； 

c）启动反应：将Fe²⁺与Fe³⁺溶液按Fe²⁺：Fe³⁺为1：1～3混合，混合后溶液中两种铁离子之和为0.1～1.0mol·L^-1，按Fe²⁺：Fe³⁺：OH-为1：1～3：8～20加入步骤b）配制的碱溶液，升温至80～95℃，反应0.5～3h；