[发明专利]一种磁性温敏纳米颗粒的合成方法

摘要

本发明公开了一种磁性温敏纳米颗粒的合成方法，FeCl₃·6H₂O与FeCl₂·4H₂O溶解于蒸馏水中，加入曲通X－100滴加氨水，制得Fe₃O₄固体，加入到柠檬酸铵溶液中约磁性FeO4；环己烷、TritonX－100和正乙醇按体积比混合加入水形成油包水乳液，加入亲水性磁性Fe₃O₄；硅烷化试剂TEOS和氨水按体积比加入，得Fe₃O₄·SiO₂复合粒子；复合粒子分散在氨水的乙醇中，加入过量的MPS硅烷偶联剂制得Fe₃O₄·SiO₂粒子分散液，加入含有NIPAM、MBA和过硫酸铵的水溶液中，通过离心收集核壳结构粒子；核壳结构粒子中加入氢氟酸溶液透析得磁性－PNIPAM微球的水分散液。本发明合成的Fe₃O₄/PNIPAM磁性温敏纳米粒子可以通过电荷排斥作用充分分散在溶剂中，从而实现SiO₂对纳米粒子的可控包覆。

主权项

1.一种磁性温敏纳米颗粒的合成方法，该合成方法包括以下步骤：(1)称取0.5g-1.5gFeCl3·6H2O与0.10g-0.50gFeCl2·4H2O，在氮气保护下溶解于200mL二次蒸馏水中，加入0.5-2mL表面活性剂曲通X-100，在强烈的搅拌下，将1.5mol/L的氨水溶液缓慢滴加入上述铁盐的混合溶液中，当溶液pH值升高到6～7时，铁盐水解产生大量的黑色Fe3O4晶体粒子，继续滴加氨水溶液至pH＝8，使水解趋于完全，在80℃下陈化0.5h，过滤，将制得的Fe3O4固体从溶液中分离出来，用蒸馏水洗涤5次，用丙酮洗涤3次，然后在30℃真空烘箱中烘干，备用；(2)取1g-2g黑色四氧化三铁粉末加入到已进行通氮除氧的100mL浓度为0.05％-1％的柠檬酸铵溶液中，超声20分钟，使四氧化三铁粉末充分分散，获得均匀的四氧化三铁的水分散体，然后在50℃-90℃的温度下，氮气氛围中搅拌12h，冷却至室温后，用磁铁将具有磁性的四氧化三铁产物吸出；(3)将环己烷、表面活性剂TritonX-100和正乙醇按体积比1-7∶1∶0.5-2混合均匀，然后加入5-40mL的水作为分散相，搅拌5-20min后，形成透明且性质稳定的油包水乳液；(4)在上述分散相中油包水乳液加入1.5g亲水性磁性内核材料Fe3O4，搅拌1小时，完成核壳纳米颗粒的成核；(5)将硅烷化试剂TEOS和氨水按体积比1-5∶0.05-1.5加入到微乳液体系中，连续搅拌20-30h，在氨水的催化下，TEOS逐渐水解，生成Si(OH)4沉淀并在纳米反应池中发生缩聚反应形成纳米颗粒；(6)将洗涤后的Fe3O4·SiO2复合粒子分散在含有2.0ml浓度0.05-0.4mol L-1的氨水的5-20mL乙醇中，加入过量于复合粒子2-7倍的MPS过量的硅烷偶联剂，室温下机械搅拌48h后通过离心的方法洗涤产物以除去杂质和未反应的MPS及其寡聚物，反复洗涤5次后，然后再用去离子水洗涤5次除去乙醇，最后将洗涤后的Fe3O4·SiO2粒子分散在去离子水中制得20mg mL-1的分散液；(7)将制得的Fe3O4·SiO2粒子的分散液1-20mL，加入到含有0.3-0.6gNIPAM、0.04-0.16gMBA和0.012-0.02g过硫酸铵的3-30mL水溶液中，机械搅拌分散，通氮除氧30min后，升温至50-80℃，反应4h，反应过程中体系始终维持氮气氛，反应结束后通过离心收集并用水洗涤产物；(8)在得到纯净的核壳结构粒子中加入10-35％的氢氟酸溶液，室温反应4h，装入透析袋中透析，直到水分散液pH＞＝6，最后得到磁性Fe3O4-PNIPAM微球的水分散液。