[发明专利]一种磁性荧光复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种磁性荧光复合材料的制备方法。首先以共沉淀法制备油酸修饰的Fe₃O₄磁流体；然后以甲基丙烯酸甲酯为单体，利用无皂乳液聚合法制备Fe₃O₄@PMMA乳液，作为种子溶液；再以N‑乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯为单体，二乙烯基苯为交联剂，利用乳液聚合法制备具有核壳结构的Fe₃O₄@PMMA@P(St‑NVP)磁性微球；最后通过络合作用和硫脲的热分解法制备磁性荧光复合材料Fe₃O₄@PMMA@P(St‑NVP)@ZnS。得到的磁性荧光复合材料可以对亚甲基蓝进行光催化降解。本发明方法步骤简便，易于操作，得到的磁性荧光复合粒子无荧光猝灭现象。

技术领域

本发明涉及一种磁性荧光复合材料的制备方法。

背景技术

磁性荧光材料是一种应用很久而且非常广泛的功能性材料，以其优异的性能应用于生物医学、磁性传导和材料等各个领域。目前制备磁性荧光复合粒子的方法有很多种，如采用化学键合法，将量子点与磁性纳米粒子连接起来形成磁性荧光复合纳米颗粒，通过选择合适的活化剂，分别对磁性纳米颗粒和量子点表面功能基团进行活化，最终制备出粒径大小可控、磁化强度和荧光强度衰减较小的复合纳米微粒。还有通过不同的纳米晶体生长或组装来制备荧光磁性纳米粒子，该方法制备的纳米粒子的磁性和荧光性能不太理想，而且此方法要求只有磁性和荧光材料的配比适当才能达到最佳的磁性和荧光性效果。王伟财等通过分散聚合法制备微米级单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酷微球，并对其进行氨基改性，随后在微球内部原位沉积合成磁性纳米粒子，溶胀渗入量子点，最终制备了氨基化、微米级、单分散、超顺磁、荧光复合多功能聚合物微球。通过反相微乳液方法，首先制备磁性或是荧光二氧化硅微球，然后在微球表面静电组装或是化学键合制备荧光或是磁性壳层，从而得到具有核壳结构的荧光磁性复合材料。邓勇辉通过改进的方法，制备磁性二氧化硅复合粒子，并在磁性二氧化硅粒子的二氧化硅壳层中引入有机荧光分子，制备了荧光磁性二氧化硅粒子，然后通过种子沉淀聚合，在荧光磁性二氧化硅表面包覆聚一异丙基丙烯酞胺，粒径为亚微米级，具有荧光微球的特点，同时具有磁性和温度敏感性。而随着磁性荧光材料在生物医学、磁性传导和材料等领域的广泛使用，不断研发步骤简单，易于操作，无荧光猝灭的新型磁性荧光复合材料是本领域的技术人员不断研发的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法步骤简便，易于操作，得到的磁性荧光复合粒子无荧光猝灭的磁性荧光复合材料的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种磁性荧光复合材料的制备方法，包括如下步骤：首先以共沉淀法制备油酸修饰的Fe₃O₄磁流体，该磁流体分散性良好；然后以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体，利用无皂乳液聚合法制备Fe₃O₄@PMMA乳液，作为种子溶液；再以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和苯乙烯(St)为单体，二乙烯基苯(DVB)为交联剂，利用乳液聚合法制备具有核壳结构的Fe₃O₄@PMMA@P(St-NVP)磁性微球；最后通过络合作用和硫脲的热分解法制备磁性荧光复合材料Fe₃O₄@PMMA@P(St-NVP)@ZnS。具体如下：

1)共沉淀法制备油酸修饰的Fe₃O₄磁流体：称取FeCl₂和FeCl₃溶于去离子水中，N₂保护加热搅拌至80℃，加入溶有油酸的丙酮，加入氨水，调节pH＝10-12，反应30min，冷却至室温，滴加盐酸溶液得到沉淀物，丙酮洗涤，然后将沉淀物重新分散在含油酸的稀氨水溶液中，在N₂保护下，搅拌加热至80℃，持续反应30min，得Fe₃O₄磁流体。

优选的，按摩尔比，FeCl₃:FeCl₂＝2-3:1。