一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法，其制备方法包括：(1)将铁源和具有还原性的高分子化合物加入到酸性溶液S1中，磁搅拌至得到澄清溶液A；(2)将铋源和具有还原性的高分子化合物溶于酸性溶液S2中，磁搅拌至得到澄清溶液B；(3)将上述配制的溶液B加入到溶液A中，磁搅拌H1小时，形成溶液C；(4)将上述溶液C转移至温度为T1℃的电炉中，陈化时间H2小时，取出冷却至室温，离心分离，去离子水洗数次，冷冻干燥，即可获得。采用本发明专利技术方法制备的空心普鲁士蓝纳米粒具有高度分散、尺寸均一的特点，且其合成方法简单易行，反应温和，绿色环保，易调控，方法新颖。

【技术实现步骤摘要】
一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法
本专利技术属于纳米材料
，涉及一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法。
技术介绍
普鲁士蓝是一种金属有机配位聚合物。由于其独特的电化学、光电化学、磁性能以及光学性能，普鲁士蓝在电池、电致变色、气体存储与分离、传感器、生物医药等领域具有非常广泛的应用。空心介孔普鲁士蓝，由于其巨大的空腔、高的比表面积以及介孔结构，有利于客体分子的装载以及缓慢释放，再加上空心介孔普鲁士蓝纳米粒结构中的悬键铁等，可以与客体分子充分接触，提高在载体、催化、气体存储、电池等方面的性能。目前空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法主要是软模板法和硬模版法两种。软模板法，如利用有机高分子等，由于合成条件的复杂性，使得合成出的空心介孔普鲁士蓝纳米粒尺寸、形貌、空腔结构和分散性等难以控制。硬模板法，主要是通过利用普鲁士蓝或者普鲁士蓝类似物纳米粒作为模板，然后再其表面形成普鲁士蓝纳米层，利用普鲁士蓝纳米层比模板在酸性条件下具有更好的稳定性，将模板进行去除，从而得到空心介孔普鲁士蓝纳米粒。但是该策略在酸刻蚀过程中，反应剧烈，释放出有毒的物质HCN等，对人体和环境有害，而且难以实现可控量化制备。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是针对上述现有技术中的上述缺陷，提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法。本专利技术首先提供了一种单分散的空心介孔普鲁士蓝纳米粒，其尺寸在20-1000nm范围内、空腔尺寸为5-900nm。本专利技术为解决现有技术中的上述问题，还提出一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法，该合成方法简单易行，反应温和，绿色环保，易调控，方法新颖。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将铁源和具有还原性的高分子化合物加入到酸性溶液S1中，磁搅拌至得到澄清溶液A；(2)将铋源和具有还原性的高分子化合物溶于酸性溶液S2中，磁搅拌至得到澄清溶液B；(3)将上述配制的溶液B加入到溶液A中，磁搅拌H1小时，形成溶液C；(4)将上述溶液C转移至温度为T1℃的电炉中，陈化适当时间H2小时，取出冷却至室温，离心分离，去离子水洗数次，冷冻干燥，即可获得尺寸为20-1000nm的空心介孔普鲁士蓝纳米粒。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述铁源选自铁氰化钾、铁氰化钠、铁氰化铵、亚铁氰化钠、铁氰化钠、亚铁氰化铵中的至少一种。进一步优选地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述铁源的浓度为0.05M-3M。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述高分子化合物选自聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸及其衍生物、表没食子儿茶素没食子酸酯、葡萄糖、葡聚糖、抗坏血酸、转铁蛋白、淀粉样蛋白、壳聚糖及其衍生物中的至少一种。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述还原剂和稳定剂的浓度为0.1M-8M。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述酸性溶液选自柠檬酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、碘酸、氯酸、溴酸、高铁酸、高氯酸、高溴酸、高碘酸、亚硝酸等；所述酸性溶液S1的浓度为0.05M-6M；所述酸性溶液S2的浓度为0.05M-6M。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述铋源为氯化铋、硝酸铋、硫酸铋、氯氧化铋、次硝酸铋、异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋、环烷酸铋中的至少一种；所述铋源的浓度为0.001M～3M。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述时间H1为0.5-8小时；所述时间H2为4-72小时。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所述所述温度T1为40-200℃。进一步地，在所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法中，所制备的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的化学式为：MxFey[Fe(CN)6]z其中，M＝Li，Na，K，Rb，Cs，NH4；x:0.1-2.2；y:0.3-3；z:0.8-3；其尺寸为20-1000nn范围内，空腔直径为5-900nm。本专利技术的第二个方面是提供一种采用上述所述方法制备的空心介孔普鲁士蓝纳米粒，所述空心介孔普鲁士蓝纳米粒的比表面积为50-1200m2g-1，孔容为0.3-5.5cm3g-1。本专利技术的第三个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒，作为药物载体，装载化疗药物、免疫佐剂、蛋白抗体、小分子药物等，实现对肿瘤的光热治疗、化疗、免疫治疗等。本专利技术的第四个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒作为一种消除活性氧和去除金属离子的治疗阿尔茨海默病和帕金森病的纳米药物。本专利技术的第五个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒可以预防缺血性脑卒中的纳米药物，同时可以装载tPA抗血栓药物，共同治疗脑卒中。本专利技术的第六个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒可以治疗炎症性肠病，同时可以装载地塞米松磷酸钠等药物，共同治疗炎症性肠病。本专利技术的第七个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒可以治疗肝纤维化，同时可以装载水飞蓟素等药物，共同治疗肝纤维化。本专利技术的第八个方面是提供一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒可以治疗动脉粥样硬化。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术提供的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其制备过程简单，原料成本低廉，易调控，环保不产生有害物质，方法新颖，效率高，解决了现有技术中产生有毒物质、流程复杂以及难以可控量化生产等问题；制备的空心介孔普鲁士蓝纳米粒高度分散、尺寸和粒径可调控；采用该方法合成的空心介孔普鲁士蓝纳米粒在脑疾病(如脑卒中、帕金森、阿尔茨海默病和脑胶质瘤等)、炎症性肠病、肝纤维化、药物输运、吸附、分离、催化、电池方面具有极其广泛的应用前景。附图说明图1显示出了本专利技术的一个实施方式中所得的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的透射电子显微镜(TEM)照片，其空腔为5-30nm；图2显示出了本专利技术的一个实施方式中所得的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的透射电子显微镜(TEM)照片，其空腔为30-80nm；图3显示出了本专利技术的一个实施方式中所得的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的透射电子显微镜(TEM)照片，其空腔为20-50nm。具体实施方式本专利技术提供了一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒及其制备方法，所制备的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的粒径和孔径可调控，具有高的比表面积和孔容，非常有利于大分子参与的反应，例如石油催化产物等。普鲁士蓝是一种美国食品与药物管理局批准应用于临床上铊中毒的解毒剂，在药物载体方面具有巨大的潜在应用前景，特别是可以装载生物大分子等。合成的空心介孔普鲁士蓝纳米粒在脑疾病(如脑卒中、帕金森、阿尔茨海默病和脑胶质瘤等)、炎症性肠病、肝纤维化、药物输运、吸附、分离、催化、电池方面具有极其广泛的应用前景。所制备的普鲁士蓝纳米粒的化学式为MxFey[Fe(CN)6]z(M＝Li，Na，K，Rb，Cs，NH4；x:0.1-2.2；y:0.3-3；z:0.8-3)。该方法制备过程简单，原料成本低廉，易调控，环保不产生有害物质，新颖。制备的空心介孔普鲁士蓝纳米粒，其尺寸为20-1000nn范围内，空腔直径为5-900nm范围内可调控。本专利技术所述的空心介孔普鲁士蓝纳米粒的比表面积为50-1200m2g-1，孔容为0.3-5.5cm3g-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将铁源和具有还原性的高分子化合物加入到酸性溶液S1中，磁搅拌至得到澄清溶液A；(2)将铋源和具有还原性的高分子化合物溶于酸性溶液S2中，磁搅拌至得到澄清溶液B；(3)将上述配制的溶液B加入到溶液A中，磁搅拌H1小时，形成溶液C；(4)将上述溶液C转移至温度为T1℃的电炉中，陈化时间H2小时，取出冷却至室温，离心分离，去离子水洗数次，冷冻干燥，即可获得尺寸为40‑1000nm的空心介孔普鲁士蓝纳米粒。

【技术特征摘要】
1.一种空心介孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将铁源和具有还原性的高分子化合物加入到酸性溶液S1中，磁搅拌至得到澄清溶液A；(2)将铋源和具有还原性的高分子化合物溶于酸性溶液S2中，磁搅拌至得到澄清溶液B；(3)将上述配制的溶液B加入到溶液A中，磁搅拌H1小时，形成溶液C；(4)将上述溶液C转移至温度为T1℃的电炉中，陈化时间H2小时，取出冷却至室温，离心分离，去离子水洗数次，冷冻干燥，即可获得尺寸为40-1000nm的空心介孔普鲁士蓝纳米粒。2.根据权利要求1所述的空心普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，所述铁源选自铁氰化钾、铁氰化钠、铁氰化铵、亚铁氰化钠、铁氰化钠、亚铁氰化铵中的至少一种。3.根据权利要求3所述的空心普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，所述铁源的浓度为0.05M-3M。4.根据权利要求1所述的大孔普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，所述高分子化合物选自聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸及其衍生物、表没食子儿茶素没食子酸酯、葡萄糖、葡聚糖、抗坏血酸、转铁蛋白、淀粉样蛋白、壳聚糖及其衍生物中的至少一种；所述高分子化合物的浓度为0.001M-10M。5.根据权利要求1所述的空心普鲁士蓝纳米粒的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液S1和S...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓军，胡兵，郑元义，高维，胡滨，伍星，陈旖旎，
申请(专利权)人：上海市第六人民医院，
类型：发明
国别省市：上海,31