[0019]实施例1:
四氧化三铁纳米粒子的制备，具体包括如下步骤:
(a)取ImL三价铁盐储备液(4.5 M)，加入250mL三颈瓶，用蒸馏水稀释；
(b)取一定量还原剂维生素C和乙二胺四乙酸二钠盐的贮备液，加入到三价铁溶液中，控制还原剂与三价铁盐比为1:3，控制乙二胺四乙酸二钠与三价铁的比为2:1 ；
(c)用IM氢氧化钠溶液调节pH值至11；
(d)向溶液中通入高纯氮气30分钟，去除溶液中的氧气，使反应在无氧条件下进行；加热至70°C回流2 h，在此例中反应溶液呈黑色证明得到的是四氧化三铁溶液，若溶液为棕色或红褐色则说明溶液中存在一部分三氧化二铁。
[0020](e)将胶体通过高速离心方法清洗三次，之后分散在水溶液中。
[0021]通过磁滞回线，X-射线衍射图谱以及透射电镜结果证明(参见图1~图3)，所得产物为超顺磁性的四氧化三铁纳米粒子，说明在温和的反应条件下，通过还原方法制备得到了四氧化三铁纳米粒子。所得的四氧化三铁水溶液放置3个月没有观察到分层现象，说明四氧化三铁纳米粒子在水溶液中分散性良好，得到的水性磁流体均匀稳定。
[0022]按本发明所述的方法，可以获得在水相中分散均匀、性质稳定的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒，通过它得到的磁流体可以直接应用在生物医学研究领域。
[0023]实施例2:
四氧化三铁纳米粒子的制备，具体包括如下步骤:
(a)取ImL三价铁盐储备液(0.45 M)，加入250mL三颈瓶，用蒸馏水稀释；
(b)取一定量还原剂维生素C和乙二胺四乙酸二钠盐的贮备液，加入到三价铁溶液中，控制还原剂与三价铁盐比为1:3，控制乙二胺四乙酸二钠与三价铁的比为2:1 ；
(c)用IM氢氧化钠溶液调节pH值至11；
(d)向溶液中通入高纯氮气30分钟，去除溶液中的氧气，使反应在无氧条件下进行；加热至70°C回流2 h，在此例中反应溶液呈黑色证明得到的是四氧化三铁溶液，若溶液为棕色或红褐色则说明溶液中存在一部分三氧化二铁。
[0024](e)将胶体通过高速离心方法清洗三次，之后分散在水溶液中。
[0025]按本发明所述的方法，三价铁储备液的浓度与磁流体中四氧化三铁纳米粒子的浓度有关。磁流体中四氧化三铁纳米粒子的浓度不宜过高或过低:若浓度过高则会使四氧化三铁纳米粒子容易聚集，影响磁流体的稳定性；若浓度过低则磁流体的磁学性能会有所下降。所以优选三价铁储备液的浓度为0.45 M~4.5 M0
[0026]实施例3:
四氧化三铁纳米粒子的制备，具体包括如下步骤:
(a)取ImL三价铁盐储备液(0.45 M)，加入250mL三颈瓶，用蒸馏水稀释；
(b)取一定量还原剂水合肼和20kD葡聚糖的贮备液，加入到三价铁溶液中，控制还原剂与三价铁盐比为1:3.75，控制葡聚糖的量为15至20g;
(c)用IM氢氧化钠溶液调节pH值至11.2 ;
(d)向溶液中通入高纯氮气30分钟，去除溶液中的氧气，使反应在无氧条件下进行；加热至70°C回流2h，在此例中反应溶液呈黑色证明得到的是四氧化三铁溶液，若溶液为棕色或红褐色则说明溶液中存在一部分三氧化二铁。
[0027](e)将胶体通过高速离心方法清洗三次，之后分散在水溶液中。
[0028]该实例所得的四氧化三铁纳米颗粒的性质与实施例1所得的纳米颗粒的性质相似，四氧化三铁纳米晶的晶型没有改变；所得的磁流体性质与实施例1所得的磁流体的性质也相似，磁学性质并无本质区别。只是电镜照片中发现四氧化三铁纳米晶尺寸略有增大，但仍小于10nm。
[0029]按本发明所述的方法，四氧化三铁纳米颗粒的性质与还原剂和稳定剂的加入量和性质有关。三价铁与还原剂量的比值要控制在3.75-2之间，根据还原剂的还原能力来确定。三价铁与稳定剂的比值要控制在3~1.5之间，根据稳定剂与铁的结合能力和低聚物的分子量来确定。
【主权项】
1.一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于，采用下述步骤: (a)将三价铁盐溶解于水中，制得三价铁盐的储备液； (b)将具有稳定作用的稳定剂化合物或低分子量聚合物配制成储备液； (C)将具有还原作用的还原剂化合物配制成储备液 (C)取三价铁盐的储备液稀释，加入具有稳定作用的稳定剂化合物或低分子量聚合物和具有还原作用的还原剂化合物搅拌，待混合均匀后，向该溶液中通入高纯氮气，将溶液中的氧气排出； (d)将氢氧化钠、氢氧化钾或氨水滴加到上述溶液中，加热回流； (e)得到黑色超顺磁性纳米四氧化三铁的水溶液，即为四氧化三铁磁流体。
2.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:所述的三价铁盐为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:所述的还原剂化合物为硼氢化钠、连二亚硫酸盐、亚硫酸盐、亚硝酸盐、维生素C、水合肼、轻胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:所述的具有稳定作用的稳定剂化合物或低分子量聚合物为巯基丁二酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二钠、次氮基三乙酸、低分子量葡聚糖、低分子量壳聚糖、低分子量聚乙二醇中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:三价铁盐储备液的浓度为0.045 M?4.5 M。
6.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:与铁具有配位作用的稳定剂的浓度为0.015 M?1.5 M。
7.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:还原剂化合物储备液，配制浓度为0.015 M?1.5 M。
8.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:三价铁盐与还原剂的摩尔比为3.75?2。
9.根据权利要求1所述的一种稳定的纳米四氧化三铁磁流体的制备方法，其特征在于:三价铁盐与稳定剂的摩尔比为3?1.5。
【专利摘要】本发明属于氧化铁磁流体制备技术领域，具体涉及一种超顺磁性四氧化三铁纳米粒子的水相还原合成方法。此种方法利用无机金属水溶性化合物三价铁盐作为铁源，具有还原性的化合物以及与铁具有配位效应的稳定剂作为原料，通过还原反应在水溶液中原位生成四氧化三铁磁流体。此种方法反应条件温和，操作简单、安全，重复性好，消除了传统水相共沉淀方法制备四氧化三铁易团聚，不能均匀分散，对其应用所带来的影响。通过此种方法成功制备了性能稳定的四氧化三铁纳米颗粒，此种纳米颗粒生物相容性好，在水溶液中形成磁流体，可广泛应用于磁共振造影，磁流体热疗，细胞分离、蛋白分离，DNA提纯，免疫检测，磁靶向药物载体等生物医学领域。
【IPC分类】B82Y25-00, B82Y30-00, C01G49-08, H01F1-44
【公开号】CN104528837
【申请号】CN201410766429
【发明人】张景海, 王超, 邵言
【申请人】沈阳药科大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月15日