一种自组装制备纳米级贵金属壳磁性核复合微粒的方法_2

文档序号:9337596阅读:来源:国知局
>【具体实施方式】
[0034]为了进一步阐述本发明特提供以下实例。本发明的实施方式并不限于下述实施例。本发明中高分子聚合物溶液是将高分子聚合物溶于水中制得。
[0035]实施例1
[0036](I) Fe3O4纳米粒子溶液的制备:
[0037](a)将氯化亚铁、1.5g氯化铁以及油酸钠按质量比为2:3:3加入到乙醇、乙二醇的混合溶剂中,室温下搅拌I小时后加入lmol/L氨水调节pH值至9?10,然后将混合液转移至不锈钢高压反应釜中,在160?190°C下反应18小时,然后离心30min,得到分散于油相中纳米Fe3O4,再用体积比为1:1的乙醇和环已烷反复洗涤后,重悬在环已烷中,得到油相纳米Fe3O4溶液;
[0038](b)在油相纳米Fe3O4溶液中加入NaClO溶液,再采用lmol/L NaOH溶液调节pH值为10?11,搅拌后超声20min,得到反应溶液,按反应溶液:1?11(:13体积比为1:1,向反应溶液中加入RuCl3,反应Ih后,再加入过量乙醇进行洗涤,磁分离后充分洗涤,再重悬于去离子水中,得到Fe3O4纳米粒子溶液;
[0039](2) Fe3O4的表面改性:
[0040]在三口烧瓶中加入Fe3O4纳米粒子溶液,再加入高分子聚合物溶液,聚合物分子量Mw = 20000,搅拌60min混合均匀,然后磁性分离,弃去上清液。重复上述清洗过程3次。再以超纯水定容后,得到磁性核心;用移液器分别移取2mL Fe3O4纳米粒子溶液,置于两个已经恒重的称量瓶中,真空烘箱90°C过夜烘干,冷至室温后称重,计算固含量。
[0041](3)金纳米粒子溶液的制备:
[0042]将所有的容器以及磁性搅拌子以新制的王水浸泡过夜,超纯水反复清洗至中性备用。
[0043]按HAuCl4:柠檬酸钠摩尔比为1:3.88,向HAuCl 4水溶液中加入柠檬酸钠溶液,搅拌2?15min,冰浴中止反应后,1000rpm离心lOmin,再以等体积的超纯水洗涤两次,得到Au纳米复合粒子溶液;
[0044]再于4°C下避光保存,然后在真空烘箱中于90°C下过夜烘干,冷至室温后称重,计算固含量。
[0045](4)核壳Fe3O4/贵金属纳米复合微粒的制备:
[0046]将步骤⑵中得到的磁性核心和步骤(3)中得到贵金属纳米粒子按质量比为1:50在空气振荡器上进行混合,以形成具有磁性核心的组装体,磁性分离,除去上层的溶液后,用超纯水反复洗涤至中性。再加入质量浓度为0.01 %的氯金酸溶液和柠檬酸钠,在空气振荡器上25°C下、6000rpm转速下、反应30min后磁性分离,除去上层的溶液后,用超纯水反复洗涤两次,得到核壳Fe3O4Au纳米复合微粒。
[0047]为验证本发明的有益效果,将实施例1制备的核壳Fe3O4Au纳米复合微粒用透射电子显微镜TEM、激光粒度分析仪Zetasizer、紫外可见分光光度计UV-Vis进行表征,各种检测结果如下:
[0048]实验仪器:动态光散射仪型号为TEM H600、Zetasizer Nano-ZS、紫外可见分光光度计型号为岛津UV-2550。
[0049]图1所示为通过本发明方法制备得到的核壳Fe3O4/金纳米复合微粒,由图1可见复合微粒在水溶液中分散度良好,其平均粒径为197土7nm。
[0050]图2为实施例1制备所得的核壳Fe3O4/金纳米复合微粒的UV-Vis光谱图,由于复合微粒外围包裹的金壳,其表面大量存在的等离子体,可与特定波长的光波产生共振吸收。由图2可见,其最大光吸收峰的峰位位于550nm附近,印证了磁性复合微粒表面的金壳的存在。从图3可以看出,制备得到的复合微粒呈球状,结构完整,而且分散性良好。
[0051]实施例2
[0052](I) Fe3O4纳米粒子溶液的制备:
[0053](a)将氯化亚铁、1.5g氯化铁以及油酸钠按质量比为2:3:3加入到乙醇、乙二醇的混合溶剂中,室温下搅拌0.5?I小时后加入lmol/L氨水调节pH值至9?10,然后将混合液转移至不锈钢高压反应釜中,在160?190°C下反应18小时,然后离心30min,得到分散于油相中纳米Fe3O4,再用体积比为1:1的乙醇和环已烷反复洗涤后,重悬在环已烷中,得至IJ油相纳米Fe3O4溶液;
[0054](b)在油相纳米Fe3O4溶液中加入NaClO溶液,再采用lmol/L NaOH溶液调节pH值为10?11,搅拌后超声20min,得到反应溶液,按反应溶液:1?11(:13体积比为1:1,向反应溶液中加入RuCl3,反应Ih后,再加入过量乙醇进行洗涤,磁分离后充分洗涤,再重悬于去离子水中,得到Fe3O4纳米粒子溶液;
[0055](2) Fe3O4的表面改性:
[0056]在三口烧瓶中加入Fe3O4纳米粒子溶液,再加入高分子聚合物溶液,聚合物分子量Mw = 20000,搅拌60min混合均匀,然后磁性分离,弃去上清液。重复上述清洗过程3次。再以超纯水定容后,得到磁性核心;用移液器分别移取2mL纳米粒子溶液,置于两个已经恒重的称量瓶中,真空烘箱90°C过夜烘干,冷至室温后称重,计算固含量。
[0057](3)银纳米粒子的制备:
[0058]将所有的容器以及磁性搅拌子以新制的王水浸泡过夜,超纯水反复清洗至中性备用。
[0059]将AgNO3水溶液加热至沸腾,按摩尔比为1:50加入柠檬酸钠溶液,煮沸lh,冰浴中止反应后,1000rpm离心lOmin,以等体积的超纯水洗涤两次,得到Ag纳米复合粒子溶液;
[0060]再于4°C下避光保存,然后在真空烘箱中于90°C下过夜烘干,冷至室温后称重,计算固含量。
[0061](4)核壳Fe3O4/贵金属纳米复合微粒的制备:
[0062]将步骤⑵中得到的磁性核心和步骤(3)中得到Ag纳米粒子按质量比为1:(20?200)在空气振荡器上进行混合,以形成具有磁性核心的组装体,磁性分离,除去上层的溶液后,用超纯水反复洗涤至中性。再加入质量浓度为0.0l %的硝酸银溶液和柠檬酸钠,在空气振荡器上25°C下、6000rpm转速下、反应30min后磁性分离,除去上层的溶液后,用超纯水反复洗涤两次,得到核壳Fe3O4Ag纳米复合微粒。
[0063]实施例3
[0064]—种自组装制备纳米级贵金属壳磁性核复合微粒的方法,包括以下步骤:
[0065](I) Fe3O4纳米粒子的制备:
[0066](a)向乙醇、乙二醇的混合溶剂中加入将氯化亚铁、氯化铁以及油酸钠,混合均匀后,采用lmol/L氨水调节pH值至9,然后于180°C下反应15小时,离心,得到分散于油相中纳米Fe3O4,再经用乙醇和环已烷的混合物洗涤后,得到Fe3O4纳米粒子,重悬在环已烷中,得到油相纳米Fe3O4溶液;其中,氯化亚铁、氯化铁、油酸钠的质量比为2:3:3.5 ;乙醇、乙二醇的混合溶剂中乙醇与乙二醇的体积比为1:10 ;乙醇和环已烷的混合物中乙醇、环已烷的体积比为1:1。
[0067](b)向油相纳米Fe3O4溶液中加入20mmol/L的NaClO溶液,然后lmol/L的NaOH溶液调节PH值为11,得到反应溶液,再向反应溶液中加入RuCl3,反应0.5h后,经乙醇洗涤,再磁分离后,重悬于超纯水中,得到Fe3O4纳米粒子溶液;其中,反应溶液与RuCl 3的体积比为1:1 ;油相纳米Fe3O4溶液浓度为lmg/mL,油相纳米Fe 304溶液与NaClO溶液的体积比为1:1。
[0068](
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