200°C下反应8小时。
[0033]反应结束后，冷却到室温。经数次去离子水清洗后，即可得到纳米Fe3O4磁性颗粒。
[0034]S2.磁性颗粒的表面改性
将0.3g聚丙烯酸溶解于1mL 二甲基甲酰胺中，将Fe3O4磁性颗粒经30min超声处理后加入到20mL 二甲基甲酰胺中，混合两者进行搅拌后转移至水热反应釜内衬容器内，密封置于鼓风干燥箱内在150°C下反应5小时，冷却到50°C或以下温度，将溶液移除后加入60mL异丙醇，混合物放置I小时后转移到离心机内进行6300rpm的离心20min，收集沉淀物并用70%乙醇清洗，最后加入去离子水即可得到聚丙烯酸改性的纳米Fe3O4磁性颗粒，粒径为70?80 nm，轮廓分明且性能稳定，无团聚现象，在水介质中具有良好的分散能力。
[0035]实施例2制备单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒 S1.Fe3O4磁性颗粒的合成
将Ig FeCL3*6H20溶于20mL乙二醇有机溶剂中，搅拌成澄清溶液。接着加入3g醋酸钠和1mL乙二胺，剧烈搅拌30min并超声1min使其变成橙黄色澄清溶液，转入水热反应釜的特氟龙内衬中，密封置于鼓风干燥箱内在200°C下反应10小时。
[0036]反应结束后，冷却到室温。经数次去离子水清洗后，即可得到纳米Fe3O4磁性颗粒。
[0037]S2.磁性颗粒的表面改性
将0.3g聚丙烯酸溶解于1mL 二甲基甲酰胺中，将Fe3O4磁性颗粒经30min超声处理后加入到20mL 二甲基甲酰胺中，混合两者进行搅拌后转移至水热反应釜内衬容器内，密封置于鼓风干燥箱内在180°C下反应4小时，冷却到50°C或以下温度，将溶液移除后加入60mL异丙醇，混合物放置I小时后转移到离心机内进行6300rpm的离心20min，收集沉淀物并用70%乙醇清洗，最后加入去离子水即可得到聚丙烯酸改性的纳米Fe3O4磁性颗粒。粒径为70?80 nm，轮廓分明且性能稳定，无团聚现象，在水介质中具有良好的分散能力。
[0038]实施例3制备单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒 S1.Fe3O4磁性颗粒的合成
将Ig FeCL3*6H20溶于20mL乙二醇有机溶剂中，搅拌成澄清溶液。接着加入3g醋酸钠和1mL乙二胺，剧烈搅拌30min并超声1min使其变成橙黄色澄清溶液，转入水热反应釜的特氟龙内衬中，密封置于鼓风干燥箱内在180°C下反应12小时。反应结束后，冷却到室温。经数次去离子水清洗后，即可得到纳米Fe3O4磁性颗粒。
[0039]S2.磁性颗粒的表面改性
将0.3g聚丙烯酸溶解于1mL 二甲基甲酰胺中，将Fe3O4磁性颗粒经30min超声处理后加入到20mL 二甲基甲酰胺中，混合两者进行搅拌后转移至水热反应釜内衬容器内，密封置于鼓风干燥箱内在150°C下反应6小时，冷却到50°C或以下温度，将溶液移除后加入60mL异丙醇，混合物放置I小时后转移到离心机内进行6300rpm的离心20min，收集沉淀物并用70%乙醇清洗，最后加入去离子水即可得到聚丙烯酸改性的纳米Fe3O4磁性颗粒。粒径为70?80 nm，轮廓分明且性能稳定，无团聚现象，在水介质中具有良好的分散能力。
[0040]将上述实施例SI步骤制备得到的纳米Fe3O4磁性颗粒进行扫描电镜观察，附图1和附图2所示为本发明的纳米Fe3O4磁性颗粒进行扫描电子显微镜和透射电子显微镜上扫描观察到的表面形貌，附图1是SI步骤制备得到的纳米颗粒的扫描电镜图，从图上看出合成了大量的球形纳米颗粒，颗粒粒径均匀，直径约为75nm。附图2是上述颗粒的透射电镜图，从图上也可以看出合成了大量的纳米颗粒，同时和扫描电镜图相应的，颗粒粒径均匀，直径约为75nm。
[0041]如附图3所示，产品的晶体结构分析XRD在X-射线粉末衍射仪(XRD)上进行，所得的X射线粉末衍射谱谱图中，Fe3O4颗粒是很好的反相尖晶石结构。
[0042]本实施例制备的最终产物是Fe3O4磁性颗粒，Fe 304磁性颗粒具有亚铁磁性，但通过合适的改性方法可以很好地分散在水中，并且具有优异的稳定性。附图4为磁性颗粒的磁滞回线图。磁学性质测定结果表明，当磁性颗粒分散在水中形成溶胶后，样品呈超顺磁性。通过适当的表面改性减弱颗粒间的磁力作用，亚铁磁性颗粒在水中就能够凭借布朗运动破坏自身磁矩诱导形成的链状结构，从而表现为超顺磁性。
[0043]其他附图不能在此一一赘述，从本发明长期大量的实验总结可了解，本发明制备得到的单分散超顺磁变色四氧化三铁纳米颗粒粒径和形貌可控，粒径在70?80 nm左右，轮廓分明且性能稳定，无团聚现象，在水介质中具有良好的分散能力。
[0044]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明权利要求书所限定技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 51.将FeCL3*6H20溶于乙二醇有机溶剂中，搅拌成澄清溶液，加入醋酸钠和乙二胺充分溶解后转移至水热反应釜内衬中在密封条件下加热反应，反应温度为180°C?200°C，反应时间为8?12小时，冷却到室温，经去离子水清洗后得到纳米Fe3O4磁性颗粒； 52.将聚丙烯酸溶解于二甲基甲酰胺中得混合物IJfSl步骤制得的纳米Fe3O4磁性颗粒经超声处理后加入到二甲基甲酰胺得混合物2，混合混合物I和混合物2，搅拌后转移至水热反应釜内衬容器内反应，反应温度为150°C?180°C，反应时间为4?6小时，冷却后将溶液移除后加入异丙醇得到混合体系，混合体系静置后离心处理，收集沉淀物并经过洗涤处理后即可得到单分散超顺磁变色四氧化三铁纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，SI步骤中，所述反应温度为200°C，反应时间为8小时。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，SI步骤中，将IgFeCL 3.6Η20加入到20mL的乙二醇有机溶液中，搅拌成澄清溶液；接着加入3g醋酸钠和1mL乙二胺，剧烈搅拌30min并超声1min使其变成橙黄色澄清溶液，转入水热反应釜中。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中，所述反应温度为150°C，反应时间为5小时。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中，将0.3g聚丙烯酸溶解于1mL 二甲基甲酰胺中，将SI步骤制得Fe304磁性颗粒经超声处理后加入到20mL 二甲基甲酰胺中，混合两者进行搅拌后转移至水热反应釜内衬容器内，在150°C下反应5小时，冷却到50°C或以下温度，将溶液移除后加入60mL异丙醇，混合物放置后离心处理，收集沉淀物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述离心处理是在6300rpm的离心处理 20min。
7.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中，聚丙烯酸的浓度为0.2g/mL，其分子量为3000。
8.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，S2步骤中纳米Fe304磁性颗粒的洗涤步骤包括:在纳米Fe3O4磁性颗粒中加入70%乙醇清洗，再加入去离子水洗涤。
9.权利要求1?8任一项所述的制备方法制备得到的单分散超顺磁变色四氧化三铁纳米颗粒。
10.根据权利要求9所述的单分散超顺磁变色四氧化三铁纳米颗粒，粒径为70?80nm。
【专利摘要】本发明公开了单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒的制备方法及四氧化三铁纳米颗粒。采用溶剂热法制备得到单分散性Fe3O4磁性颗粒，然后用水热法对产物Fe3O4磁性颗粒进行表面活性剂聚丙烯酸改性，最后分散于去离子水中即得。本发明制备的单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒，其磁性颗粒粒径分布，形貌均匀，平均粒径约为75nm，颗粒磁性能强，颗粒比饱和磁化强度最高达78emu/g，分散性好且呈超顺磁性。本发明制备的单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒制备方法简便，生产成本低廉，可广泛应用于机械、电子、光学、磁学、化工和生物学等领域，特别在抗癌药物传递释放方面的应用上有巨大的前景。
【IPC分类】B82Y30-00, C01G49-08
【公开号】CN104649334
【申请号】CN201510040342
【发明人】庄琳, 沈辉, 招泳欣, 廖爵威
【申请人】中山大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月27日