一種Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@Au核殼功能材料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種Fe3O4@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:S1、將Fe3O4納米顆粒加入甲醇中混勻得到溶液A;S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,攪拌10?15min,滴加S1中得到的溶液A,震蕩5?8min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4@PEI?DTC納米顆粒;將Fe3O4@PEI?DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B;S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4@Au核殼功能材料。
【專利說明】
一種Fe304@ Au核殼功能材料的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及磁性核殼結構的納米材料技術領域,尤其涉及一種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]核殼結構的納米復合材料因其具有特殊的結構和性質,近年來受到人們的廣泛關注。以鐵氧體為核、金為包裹層的復合磁性納米顆粒,也成為核殼納米復合材料領域的研究熱點之一。
[0003]Fe3O4磁性納米材料是一種重要的磁性材料,具有超順磁性、低居里溫度、電阻率高、介電常數較大及穩定的物理化學性質,但是容易發生團聚現象。為了提高其化學穩定性和生物相容性,我們需要對鐵氧化物進行進一步的表面修飾。由于金具有良好的化學穩定性和生物相容性,且表面生物修飾也很容易做到如與巰基易形成Au-S鍵。因此,這種具有金包裹層的核殼結構有助于保護內核,以減少內核的氧化和腐蝕,提高納米顆粒的化學穩定性,并且通過表面氨基化修飾呈現出較好的生物相容性。
[0004]目前,研究者們已經致力于開發各種方法來合成金包氧化鐵納米材料。由于聚乙烯亞胺(PEI)可以非常有效地中和陰離子電荷,已經被部分研究者用來當作PE粘合層聯接磁性核與Au殼層。石延峰等人利用PEI作為保護劑,通過微波合成法制備了直徑在40nm左右的單分散的Fe3(k納米顆粒,進一步通過“layer-by-layer法”和“種子生長法”合成出了具有核殼結構的Fe3O4OAu納米顆粒,這種合成方法簡單,但是金納米粒子極易發生團聚現象;此外,覃歡等利用mPEG-SH作為粘合劑修飾Fe3O4納米顆粒,同樣利用種子生長法合成的Fe3O4OAu納米粒子可以同時用作革El向特定細胞的核磁和光聲對腫瘤細胞成像的多功能探針,這種方法雖然能合成出具有核殼結構的納米粒子,但是合成出的粒子不僅容易團聚,且獲得的Fe304@Au納米粒子粒徑分布較寬,大小不均一。
[0005]另外,上述方法還存在著其他共性問題,如:Au粒子在Fe3O4表面的粘合性差,易從Fe3O4表面脫離。因此,如何尋找一種簡單且重復性好的方法來制備Fe3O4OAu核殼功能材料,仍然是核殼結構納米顆粒實際應用進程中一個亟待解決的難題,需要人們進一步的探索和研究。
【發明內容】
[0006]基于【背景技術】存在的技術問題,本發明提出了一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,本發明以PE1-DTC為粘合層修飾Fe3O4納米顆粒,利用種子生長法制備Fe3O4OAu核殼功能材料,操作簡單,可控性強,重現性好,制備得到的Fe304@Au核殼功能材料粒徑大小均一,分散性好。
[0007 ]本發明提出的一種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0008]S1、將Fe3O4納米顆粒加入甲醇中混勻得到溶液A;
[0009]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,攪拌10-15min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩5-8min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B;
[0010]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料。
[0011 ] 優選地,SI中,Fe304納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為0.5-1:3-4。
[0012]優選地,SI中,以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,加熱回流進行氧化還原反應得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗后,加入甲醇中混勻得到溶液A;
[0013]優選地,SI中,加熱回流的溫度為290-300°C,加熱回流的時間為8-10min。
[0014]優選地,SI中,油酸和芐醚的體積比為1-1.6:9-11,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為0.65-0.75:1-1.6。
[0015]優選地,SI中,加熱回流進行氧化還原反應后,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒。
[0016]優選地,混合溶劑由甲苯和正己烷按任意比例組成。
[0017]優選地,SI中,將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗2-4次后,加入甲醇中混勻得到溶液A。
[0018]優選地,S2中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為45-50:5-40。
[0019]優選地,S2中,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為60-65: 0.0609-0.0659 ο
[0020]優選地,S2中,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為45-50: 60-65。
[0021]優選地,S2中,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為45-50:3-4。
[0022]優選地,S2中,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為0.5-1:2_4,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內。
[0023]優選地,S2中,攪拌10-15min之前,通入氬氣10-15s。
[0024]優選地,S2中,取聚乙烯亞胺和甲醇渦流振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,磁力攪拌10-15min,取出磁子,滴加SI中得到的溶液A,滴加過程中不斷震蕩,滴加完畢后繼續震蕩5-8min,靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗2-3次得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中超聲混勻得到溶液B。
[0025]優選地,S3中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為26-30:7.9-9.2ο
[0026]優選地,S3中,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為2-4:7.5-12。
[0027]優選地;S3中,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為1:0.2-0.3。
[0028]優選地,S3中,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1: 1.5_2.5,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內。
[0029]優選地,S3中,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為0.8-1.2:0.8-1.2。
[0030]優選地,S3中,將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置5-10min,取沉淀用水超聲清洗8-12s后,加水混勻得到溶液C。
[0031 ]優選地,S3中,向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗得到Fe304@Au核殼功能材料。
[0032]上述水均為去離子水。
[0033]上述SI中,混合溶劑的作用是清洗,三氯甲烷的作用是存儲,不規定其用量,根據具體操作確定其用量。
[0034]上述SI中,用于清洗Fe3O4納米顆粒的甲醇,不規定其用量,根據具體操作確定其用量。
[0035]聚乙烯亞胺,簡稱PEI,又稱聚氮雜環丙烷,是一種水溶性高分子聚合物,無色或淡黃色黏稠狀液體,有吸濕性,溶于水、乙醇,不溶于苯。聚乙烯亞胺可以非常有效地中和陰離子電荷,已經被部分研究者用來當作PE粘合層聯接磁性核與Au殼層。
[0036]二硫代氨基甲酸鹽,簡稱DTC,是一種通用的用于表面功能化的化學吸附配體,它可以通過二硫化碳與燒基胺在極性溶劑的縮合反應合成。DTC對于Ag、Ru、FePt甚至半導體量子點都是極好的表面“銷點”。
[0037]本發明選取聚乙烯亞胺和二硫化碳反應,得到PE1-DTC,并與磁性核Fe3O4納米顆粒反應,使得PE1-DTC對Fe3O4進行表面有機修飾形成粘合層得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒,現有的修飾劑都是單獨的mPEG、APTMS、PAA等,這些聚合物雖然都能使Au包覆在Fe304,但是這些修飾物都會引起金粒子和Fe3O4的嚴重團聚,本發明選用的PEI可以非常有效地中和陰離子電荷,能有效吸附經硼氫化鈉還原氯金酸得到的帶負電荷的Au納米種子顆粒,DTC與SERS活性基底Au可以相互兼容,且比烷基硫醇更容易吸附到Au表面,可以極大的提高Au粒子與磁性核的粘合性,從而使得PE1-DTC可以大大提高Au粒子與磁性核的粘合性并能大大改善本發明的分散性,避免團聚;選用硼氫化鈉還原氯金酸得到Au納米種子顆粒鑲嵌到磁性顆粒表面,最后以這些Au納米種子顆粒作為化學Au殼層的成核位點在磁性核表面形成連續的Au殼層,這樣合成的顆粒粒徑分布均勻,分散性好;本發明選用乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣保護下,進行氧化還原反應得到立方體Fe3O4納米顆粒作為磁性核,這樣操作不易引入雜質,能進一步增加磁性核Fe3O4納米顆粒的純度;同時本發明操作簡單,可控性強,各組分混合均勻性好,PE1-DTC修飾的Fe3O4納米顆粒分散性好,而且所得Fe3O4OAu核殼功能材料尺寸分布均勾,適合于大規模生產;同時本發明可通過控制改變“Au種子”的含量,從而得到不同尺寸和形貌的Fe304@Au核殼功能材料;Fe304納米顆粒包裹上Au,使得Fe304@Au核殼功能材料既具有Au納米粒子的表面化學性質,又具有Fe3O4納米顆粒的磁性質,并且有利于從反應混合物中分離,且具有低毒性和生物兼容性的優點。
[0038]表面增強拉曼散射,簡稱SERS,主要是納米尺度的粗糙表面或顆粒體系所具有的異常光學增強現象,它可以將吸附在材料表面的分子的拉曼信號放大16-1O14倍,這使其具有巨大的發展潛力,金屬Au可以作為SERS活性基底。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法制備得到的Fe3O4OAu核殼功能材料的TEM圖像。
[0040]圖2為本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法中SI所得Fe3O4納米顆粒的VSM譜圖。
[0041 ]圖3為本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法制備得到的Fe3O4OAu 核殼功能材料的VSM譜圖。
【具體實施方式】
[0042]下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0043]實施例1
[0044]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0045]S1、將Fe3O4納米顆粒加入甲醇中混勻得到溶液A;
[0046]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,攪拌1min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩5min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B;
[0047]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料。
[0048]實施例2
[0049]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0050]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,加熱回流進行氧化還原反應得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗后,加入甲醇中混勻得到溶液A;
[0051 ] S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,攪拌13min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩6.5min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B;
[0052]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料。
[0053]實施例3
[0054]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0055]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,升溫至290°C,回流1min,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用甲苯和正己烷按任意比例組成的混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗后,加入甲醇中混勻得到溶液A,其中,油酸和芐醚的體積比為1:11,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為0.65:1.6,Fe3(k納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為1:8,其中,用于清洗Fe3(k納米顆粒的甲醇的用量不計算在內;
[0056]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,通入氬氣1s,攪拌15min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩5min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B,其中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為10:1,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為65:0.0609,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為5:6,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為50:3,Fe304@PE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為1:2,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內;
[0057]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料,其中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為30:7.9,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為4:7.5,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為I:0.3,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:1.5,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為3:2。
[0058]實施例4
[0059]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0060]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,升溫至3000C,回流Smin,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用甲苯和正己烷按任意比例組成的混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗后,加入甲醇中混勻得到溶液A,其中,油酸和芐醚的體積比為1.6:9,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為0.75: I ,Fe3O4納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為1:3,其中,用于清洗Fe3O4納米顆粒的甲醇的用量不計算在內;
[0061]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,通入氬氣15s,攪拌1min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩8min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B,其中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為9:8,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為60:0.0659,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為9:13,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為45:4,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為1:8,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內;
[0062]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料,其中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為26 -.9.2,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為1:6,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為I:0.2,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:2.5,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為2:3。
[0063]實施例5
[0064]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0065]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,升溫至292°C,回流9.Smin,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用甲苯和正己烷按任意比例組成的混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗2次后,加入甲醇中混勻得到溶液A,其中,油酸和芐醚的體積比為14:95,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為3:5,Fe3(k納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為8:33,其中,用于清洗Fe3(k納米顆粒的甲醇的用量不計算在內;
[0066]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,通入氬氣14s,磁力攪拌1min,取出磁子,滴加SI中得到的溶液A,滴加過程中不斷震蕩,滴加完畢后繼續震蕩8min,靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗2次得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中超聲混勻得到溶液B,其中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為49:15,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為63:0.062,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為48:61,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為48: 3.3 ,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為8:25,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內;
[0067]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置1min,取沉淀用水超聲清洗8s后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料,其中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為29:8.3,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為3.5:8.6,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為1:0.27,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:1.8,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為11:9。
[0068]實施例6
[0069]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0070]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,升溫至2950C,回流9min,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用甲苯和正己烷按任意比例組成的混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗4次后,加入甲醇中混勻得到溶液A,其中,油酸和芐醚的體積比為1.2:10.5,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為0.69:1.4,Fe3(k納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為6:37,其中,用于清洗Fe3(k納米顆粒的甲醇的用量不計算在內;
[0071 ] S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,通入氬氣12s,磁力攪拌15min,取出磁子,滴加SI中得到的溶液A,滴加過程中不斷震蕩,滴加完畢后繼續震蕩5min,靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗3次得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中超聲混勻得到溶液B,其中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為47:30,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為61:0.064,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為46: 63,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為46: 3.7 ,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為6:35,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內;
[0072]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置5min,取沉淀用水超聲清洗12s后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料,其中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為27:8.8,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為2.5:11,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為1: 0.23,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:2.2,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為9:llo
[0073]實施例7
[0074]—種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,包括如下步驟:
[0075]S1、以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,升溫至293°C,回流9.5min,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用甲苯和正己烷按任意比例組成的混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗3次后,加入甲醇中混勻得到溶液A,其中,油酸和芐醚的體積比為1.3:10,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為7:13,Fe3(k納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為1:4,其中,用于清洗Fe3(k納米顆粒的甲醇的用量不計算在內;
[0076]S2、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,通入氬氣15s,磁力攪拌1min,取出磁子,滴加SI中得到的溶液A,滴加過程中不斷震蕩,滴加完畢后繼續震蕩5min,靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗2次得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中超聲混勻得到溶液B,其中,聚乙烯亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為47.5:23,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為65:0.0659,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為50: 65,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為1:5,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內;
[0077]S3、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置5min,取沉淀用水超聲清洗1s后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料,其中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為28:8.5,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為3:10,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為1: 0.2,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:2,其中,用于清洗沉淀的水的用量不計算在內,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為I: I。
[0078]參照圖1,圖1為本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法制備得到的Fe3O4OAu核殼功能材料的TEM圖像。由圖1可以看出,Fe3O4OAu核殼功能材料分散性較好,粒度分布均勻,其平均顆粒尺寸約為70nm。
[0079]參照圖2和圖3,圖2是本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法中SI所得Fe3O4納米顆粒的VSM譜圖,圖3是本發明提出的一種Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法制備得到的Fe3O4OAu核殼功能材料的VSM譜圖。從圖2和圖3可以看出,Fe3O4納米顆粒和Fe3O4OAu核殼功能材料均具有亞鐵磁性,Fe3O4納米顆粒的飽和磁化強度高于Fe3O4OAu核殼功能材料的飽和磁化強度。
[0080]以上所述,僅為本發明較佳的【具體實施方式】,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: 51、將Fe3O4納米顆粒加入甲醇中混勻得到溶液A; 52、取聚乙烯亞胺和甲醇振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,攪拌10-15min,滴加SI中得到的溶液A,震蕩5-8min,靜置,取沉淀用水清洗得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中混勻得到溶液B; 53、將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀用水清洗后,加水混勻得到溶液C;向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置,取沉淀清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料。2.根據權利要求1所述Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,其特征在于,SI中,Fe3(k納米顆粒和甲醇的重量體積(mg/ml)比為0.5-1:3-4。3.根據權利要求1或2所述Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,其特征在于,SI中,以乙酰丙酮鐵、油酸和芐醚為原料,在氬氣氛圍中,加熱回流進行氧化還原反應得到Fe3O4納米顆粒;將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗后,加入甲醇中混勻得到溶液A。4.根據權利要求3所述Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,其特征在于,SI中,加熱回流的溫度為290-300°C,加熱回流的時間為8-10min。5.根據權利要求3所述Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,其特征在于,SI中,油酸和芐醚的體積比為1-1.6:9-11,乙酰丙酮鐵和油酸的重量體積(g/ml)比為0.65-0.75:1_1.6。6.根據權利要求3所述Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,其特征在于,SI中,加熱回流進行氧化還原反應后,冷卻至室溫,靜置取沉淀,用混合溶劑清洗后,加入三氯甲烷中存放得到Fe3O4納米顆粒;優選地,混合溶劑由甲苯和正己烷按任意比例組成;優選地,SI中,將Fe3O4納米顆粒用甲醇清洗2-4次后,加入甲醇中混勻得到溶液A。7.根據權利要求1所述Fe304@Au核殼功能材料的制備方法,其特征在于,S2中,聚乙稀亞胺和甲醇的重量體積(mg/ml)比為45-50: 5-40 ;優選地,S2中,氫氧化鉀和二硫化碳的重量體積(mg/ml)比為60-65:0.0609-0.0659;優選地,S2中,聚乙烯亞胺和氫氧化鉀的重量比為45-50: 60-65 ;優選地,S2中,聚乙烯亞胺和溶液A的重量體積(mg/ml)比為45-50: 3-4 ;優選地,S2中,Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒和水的重量體積(mg/ml)比為0.5-1:2_4,其中,用于清洗Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒的水的用量不計算在內。8.根據權利要求1所述Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,其特征在于,S2中,攪拌10-15min之前,通入氬氣10-15S;優選地,S2中,取聚乙烯亞胺和甲醇渦流振蕩溶解,加入氫氧化鉀和二硫化碳,磁力攪拌10-15min,取出磁子,滴加SI中得到的溶液A,滴加過程中不斷震蕩,滴加完畢后繼續震蕩5_8min,靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗2-3次得到Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒;將Fe3O4OPE1-DTC納米顆粒加入水中超聲混勻得到溶液B。9.根據權利要求1所述Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,其特征在于,S3中,氯金酸水溶液中,氯金酸和水的重量體積(mg/ml)比為26-30:7.9-9.2;優選地,S3中,硼氫化鈉水溶液中,硼氫化鈉和水的重量體積(mg/ml)比為2-4:7.5-12;優選地;S3中,溶液B和氯金酸水溶液的體積比為1:0.2-0.3;優選地,S3中,溶液C中,沉淀和水溶液的重量體積(mg/ml)比為1:1.5-2.5,其中,用于清洗沉淀(磁鐵吸出)的水的用量不計算在內;優選地,S3中,溶液C和硼氫化鈉水溶液的體積比為0.8-1.2:0.8-1.2。10.根據權利要求1所述Fe3O4OAu核殼功能材料的制備方法,其特征在于,S3中,將S2中得到的溶液B滴加到氯金酸水溶液中,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置5-10min,取沉淀用水超聲清洗8-12s后,加水混勻得到溶液C;優選地,S3中,向溶液C中滴加硼氫化鈉水溶液,滴加過程中不斷震蕩,然后靜置Ih以上,取沉淀用水超聲清洗得到Fe3O4OAu核殼功能材料。
【文檔編號】B22F1/00GK105903979SQ201610321260
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】劉洋, 寇薔薇, 楊景海, 王雅新, 陳雷, 張小龍, 姜雨虹
【申請人】吉林師范大學