[发明专利]一种γ‑Fe2O3超顺磁性纳米团簇的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料的制备技术领域，涉及一种γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米团簇的制备方法。

背景技术

在众多纳米材料中，γ-Fe₂O₃因其在磁性、催化和气敏等多方面的广泛使用而倍受瞩目。随着科学技术的不断发展，纳米γ-Fe₂O₃的制备方法也在不断推陈出新，各种方法在不断进行交叉、渗透，取长补短，制备出许多性能优异的纳米γ-Fe₂O₃颗粒，如气敏电极、专一高效的催化剂等。然而纳米γ-Fe₂O₃的制备过程中出现的处理温度高、粒子易团聚、难以分散等问题一直是科技工作者所面临的难题。聚电解质(PES)是指具有可电离基团的单体聚合而成的一类聚合物，突出特点是表面带相反电荷，高溶解性和较强的吸附能力。聚电解质对带电胶体材料的吸附特性基于许多基本的自组装机理(或静电络合或配位)。基于此机理所制备的复杂结构材料有着广泛的应用，如水处理中胶体颗粒絮凝剂以及DNA在基因治疗和基因调控的复杂构成。在过去的10年里，通过阴离子和阳离子聚电解质(PES)结合的表面自组装技术引起科研工作者们的极大兴趣。

事实上，PES和带相反电荷的胶体之间的相互吸引作用非常强，直接混合会产生相分离。这种情况下，如混合阴离子PES和阳离子表面活性剂，可以观察到胶束凝聚过程和液晶相。使用共聚物特别是聚电解质中性嵌段共聚物可以控制静电驱动的等电点并能保持胶体稳定性。这些水溶性大分子自组装不同类型的系统，如表面活性剂，聚合物和蛋白质，最终得到核壳结构。可认为共组装聚集体的内核是具有相反电荷的物相密集而成的凝聚相，并被由中性嵌段构筑的电晕包围。由于这种中性电晕，可以减缓PES 和带相反电荷的胶体之间的相互作用和共组装(胶体稳定性)的大小可被限制在胶体范围内。通过浓缩带相反电荷的聚离子来减少粒子表面电荷，短程吸引力优势大于长程静电斥力，容易导致团簇的形成。在接近等电点处，观测到了该种不稳定(和最终的固相部分的沉淀)。然而，在等电点上下，可以得到长寿命、有限尺度的聚集体或团簇。这些团簇大小不等，从几百纳米到几微米，趋于“不稳定区”的边界。聚电解质添加到胶体悬浮液时，这些团簇立即形成，然后在几个星期内一直保持稳定，观察不到任何聚集或者聚集的倾向。为改善现有技术在磁性胶体颗粒制备颗粒聚集不易控制的不足之处，更好地控制γ-Fe₂O₃超顺磁性胶体颗粒的聚集，带阴离子的γ-Fe₂O₃纳米粒子和阳离子中性嵌段共聚物的混合方案被提出。同时为改善胶体颗粒的形貌结构制备控制，使用“脱盐动能”方法制造具有规则球形和棒状簇结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种γ-Fe2O3超顺磁性纳米团簇的制备方法，该制备方法通过控制反应物配比与反应条件，在不同的盐溶液中制备得到不同形貌和大小的γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米团簇，方法操作简便，成功率高，重复性好，产物纯度高，且本发明制得的γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米团簇具有可降解性，形貌、大小可控等优点，可应用于药物缓释。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米团簇的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)、制备γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米颗粒；

步骤(2)、对制备的γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米颗粒进行分层；

步骤(3)、取分层后的γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米颗粒配置水溶液；

步骤(4)、将γ-Fe₂O₃超顺磁性纳米颗粒水溶液逐滴加入到有机物溶液中进行反应，所述的有机物为表面活性剂、聚合物或蛋白质；

步骤(5)、将反应产物进行磁力分离、透析后得到γ-Fe₂O₃超顺磁性颗粒溶液；