[发明专利]一种四氧化三铁硫化铋纳米复合材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料为由Fe₃O₄@PDA与BSA-Bi₂S₃同步反应及表面修饰，制得的Fe₃O₄@PDA@BSA-Bi₂S₃纳米颗粒；所述四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)：将铁源、分散剂依次加入到二乙二醇中，超声使其分散均匀，然后加入乙酸钠，搅拌混合均匀后，并转移至对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封反应；接着依次经离心分离、洗涤、真空干燥，得到Fe₃O₄；将Fe₃O₄和多巴胺均匀分散至Tris-HCl缓冲溶液中反应，依次离心分离、洗涤、冷冻干燥后，得到Fe₃O₄@PDA纳米颗粒；

步骤2)：将铋源分散于溶剂中，然后滴加到牛血清蛋白溶液中，搅拌使之充分溶解、混合均匀，加入氢氧化钠调节pH值至12，反应后透析，得到BSA-Bi₂S₃颗粒；

步骤3)：将Fe₃O₄@PDA纳米颗粒分散到Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲溶液中，超声分散后加入BSA-Bi₂S₃颗粒，采用细胞超声粉碎机将BSA-Bi₂S₃修饰到Fe₃O₄@PDA纳米颗粒表面，反应结束后离心分离、洗涤，得到Fe₃O₄@PDA@BSA-Bi₂S₃纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤1)中的铁源为六水合氯化铁或无水氯化铁，其在二乙二醇中的浓度为10-30mg/mL；分散剂为柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和聚苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物中的任意一种，其在二乙二醇中的浓度为15-20mg/mL；铁源与分散剂的质量比为1：(5-10)。

3.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤1)中的超声时间为5-20min，搅拌时间为10-60min，密封反应的温度为200-220℃，反应时间为7-10h。

4.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤1)、步骤3)中离心分离的转速为8000-12000r/min，洗涤采用蒸馏水洗涤3-5次。

5.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤2)中的溶剂为pH5的酸性溶液；铋源为五水硝酸铋或氯化铋，其浓度为3-5mg/mL；反应的时间为12-15h。

6.如权利要求5所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述酸性溶液为硝酸或盐酸。

7.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤3)中超声分散的时间为10-60min；细胞超声粉碎机的功率比为50-80％，超声开关时间分别为3s和5s，细胞超声粉碎机的处理时长为3-5h。

8.如权利要求1所述的四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料，其特征在于，所述步骤3)中的洗涤使用蒸馏水，清洗次数为3-5次。