[发明专利]多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法

说明书

本发明公开了一种多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法，包括以下步骤：1)、取磁性纳米粉体加到Tris‑HCl缓冲液中，超声分散，而后加入多巴胺搅拌反应22～26小时；2)、先将聚酰胺胺超声溶解于甲醇中，然后加入至步骤1)所得的悬浊液中，继续搅拌反应22～26小时；3)、将步骤2)反应得到的产物磁分离，清洗，干燥，得磁性树状大分子纳米复合材料。采用本发明方法制得的磁性树状大分子纳米复合材料具有稳定的结构和良好的分散性，既保持了磁核颗粒优异的磁性能，也保持了大分子良好的基团活性。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，涉及一种磁性树状大分子纳米复合材料的制备方法。

背景技术

磁性树状大分子纳米复合材料是以纳米磁性粒子为核，利用分子键在表面接枝树枝状大分子，形成一种核壳结构的复合材料。这种材料兼具了磁性粒子和树枝状大分子两种材料的性能优势，具有大量活性官能团、良好的生物活性、超顺磁性和表面易功能化等特点。

以四氧化三铁/聚酰胺胺(PAMAM)磁性树状大分子为例。PAMAM因具有分子结构精确、大量的表面端基官能团、相对分子量可控、分子具有纳米尺寸以及良好的生物相容性等特性使其成为目前研究最为广泛的一种树状大分子，是各领域关注的焦点。四氧化三铁是目前应用最为广泛的磁性材料之一，纳米四氧化三铁具有高饱和磁化强度、超低矫顽力、超顺磁性、良好的生物相容性、纳米尺寸效应和极高的比表面积等特性使其有着广泛的应用前景。若能将二者结合，形成一种核壳结构的纳米复合材料，将在生物医药、医学诊断、药物缓释、污水处理、催化剂等许多生物医学和工业工程领域有着巨大的应用潜力。

但树枝状大分子与磁核之间并不能直接接枝，需要采用其他物质辅助，先将磁核表面引入活性基团。

目前用于辅助接枝树枝状大分子与磁核的有3-氨丙基三乙氧基硅烷、聚苯乙烯、氯金酸、半胱胺、1,4-二氨基丁烷等多种物质，但是用这些物质辅助接枝的方法或多或少都存在制备工艺繁琐、反应物不易获得、反应条件要求高、对环境污染或生物相容性差以及磁性粒子接入活性基团后基团活性较弱等技术缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法，包括以下步骤：

1)、取磁性纳米粉体(四氧化三铁)加到Tris-HCl缓冲液中，超声分散(分散时间约为15±5分钟)，而后加入多巴胺搅拌反应22～26小时(较佳为24小时)，得悬浊液(黑色悬浊液)，所述磁性纳米粉体与多巴胺的质量比为3～5:1(较佳为4：1)；

2)、先将聚酰胺胺(PAMAM)超声溶解于甲醇中，然后加入至步骤1)所得的悬浊液中，继续搅拌反应22～26小时(较佳为24小时)，所述聚酰胺胺(PAMAM)与步骤1)中的多巴胺的质量比为1:0.04～0.06(较佳为1:0.05)；

备注：聚酰胺胺(PAMAM)，即，聚酰胺胺树枝状大分子；

3)、将步骤2)反应得到的产物(黑色产物)磁分离，清洗，真空干燥，得磁性树状大分子纳米复合材料。

作为本发明的多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法的改进：所述步骤1)中，磁性纳米粉体是粒径为40～60纳米的四氧化三铁，Tris-HCl缓冲液pH为8.5。

作为本发明的多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法的进一步改进：所述步骤1)中，每0.2克磁性纳米粉体配用80～120ml(例如为100ml)的Tris-HCl缓冲液。

作为本发明的多巴胺辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法的进一步改进：所述步骤2)中，每克聚酰胺胺配用25～35ml(例如30ml)甲醇溶解，聚酰胺胺为整代。