本发明专利技术公开了一种四氧化三铁纳米粒子及其制备方法与应用，属于无机纳米材料领域。所述的四氧化三铁纳米粒子的制备方法包括：(1)取亚铁盐、铁盐溶于有机溶剂中，加入助溶剂，超声处理，搅拌，得到溶液A；(2)取表面活性剂、助表面活性剂混匀，然后加入甲苯，接着加入溶液A，随后加入NaOH溶液，搅拌直至溶液变透明澄清，得到溶液B；(3)向溶液B中加入分散剂和碱性添加剂调节pH，搅拌，得到微乳液；(4)向上述微乳液中加入NaHCO3，陈化处理，离心后抽滤，然后洗涤，分离，干燥，得到四氧化三铁纳米粒子。本发明专利技术采用共价偶合的方法对酶进行固定化，既可以实现外加磁场的定向移动，避免酶污染，也不会改变其生物活性。会改变其生物活性。会改变其生物活性。
【技术实现步骤摘要】
一种四氧化三铁纳米粒子及其制备方法与应用
[0001]本专利技术属于无机纳米材料领域，尤其涉及一种四氧化三铁纳米粒子及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]磁性纳米材料作为一种软磁材料，广泛应用于磁介质存储、磁共振成像、催化剂等领域，四氧化三铁具有很好的磁性能、生物相容性而备受重视，利用外加磁场可以使含有纳米四氧化三铁的粒子实现定向移动，目前四氧化三铁的制备方法主要有化学共沉淀法、微乳液法、热分解法、溶剂热合成法等。以共沉淀法合成磁性微粒是最常用的方法，尽管该方法操作简单，但所得到的微粒不具有很好的分散性，容易生成杂相，使得产品不纯，因此，如何制备分散性较高的磁性四氧化三铁纳米粒子是如今需要解决的问题。
[0003]生物传感器是一种检测装置，能够将检测到的信息以其他的方式输出，让人们可以简单的判断出所测物质的含量。检测被测物质的元件叫做敏感元件，而将被测信息转化为另外一种信息的元件叫做转换元件。生物传感器如今可以说是应用于各个领域，无论是医学，航空航天，环境监测等都需要用到，因此，传感器的技术发展就显得尤为重要。
[0004]生物传感器已有五十多年的发展历史，但是距离大规模生产仍有一定的距离，如今还存在以下问题：
[0005]稳定性：酶生物传感器表面敏感元件固定化的生物材料要求比较苛刻且附着在上面的酶容易失活以及掉落，这就对敏感元件的选择比较看重；
[0006]经济性：生物传感器的费用比较高，且一旦酶大量掉落后便不能再使用，不能重复利用，成本比较高。
[0007]因此，如何选择合适的敏感元件提高酶生物传感器的稳定性以及降低其生产成本使其可以进行大规模的生产是如今待解决的问题。
技术实现思路
[0008]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种四氧化三铁纳米粒子的制备方法。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供上述制备方法得到的四氧化三铁纳米粒子。
[0010]本专利技术的再一目的在于提供上述四氧化三铁纳米粒子在酶生物传感器中的应用。
[0011]为实现上述目的，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0012]一种四氧化三铁纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
[0013](1)取亚铁盐、铁盐溶于有机溶剂中，加入助溶剂，超声处理，搅拌，得到溶液A；
[0014](2)取表面活性剂、助表面活性剂混匀，然后加入甲苯，接着加入步骤(1)得到的溶液A，随后加入NaOH溶液，搅拌直至溶液变透明澄清，得到溶液B；
[0015](3)向溶液B中加入分散剂和碱性添加剂调节pH，搅拌，得到微乳液；
[0016](4)向步骤(3)得到的微乳液中加入NaHCO3溶液，陈化处理，离心后抽滤，然后洗
涤，分离，干燥，得到四氧化三铁纳米粒子。
[0017]步骤(1)中所述的铁盐、亚铁盐和助溶剂按摩尔比优选为(0.01～0.02):(0.004～0.006):(0.055～0.065)；更优选为0.012:0.005:0.061。
[0018]所述的铁盐优选为FeCl3·
6H2O。
[0019]所述的亚铁盐优选为FeSO4·
7H2O。
[0020]所述的助溶剂优选为无水醋酸钠。
[0021]步骤(1)中所述的有机溶剂优选为乙醇和甘油的混合溶剂。
[0022]所述的乙醇和甘油的混合溶剂中，甘油和乙醇优选按质量(g)与体积(mL)比1:1计算。
[0023]所述的乙醇优选为无水乙醇。
[0024]所述的助溶剂与无水乙醇优选按质量(g)与体积(mL)比2:1计算。
[0025]步骤(1)中所述的超声处理的条件优选为20～30Hz下超声3～7min；优选25Hz下超声5min。
[0026]步骤(1)中所述的搅拌的条件优选为35～45℃下搅拌至固体完全溶解；更优选为40℃下搅拌至固体完全溶解。
[0027]步骤(2)中所述的表面活性剂、助表面活性剂、甲苯、溶液A以及NaOH按体积比优选为(8～12):(3～7):(8～12):(1～5):(1～5)计算；更优选为10:5:10:3:3。
[0028]所述的表面活性剂优选为十二烷基苯磺酸钠溶液。
[0029]所述的十二烷基苯磺酸钠溶液的浓度优选为0.004～0.006mol/mL；更优选为0.0058mol/mL。
[0030]所述的助表面活性剂优选为正丁醇。
[0031]所述的NaOH的浓度优选为2～6mol/L；更优选为4mol/L。
[0032]步骤(2)中所述的溶液A以及所述的NaOH溶液优选以边搅拌边滴加的方式加入。
[0033]步骤(3)中所述的分散剂与碱性添加剂优选按质量(g)与体积(mL)比0.01～0.03:3～5计算；更优选按质量(g)与体积(mL)比0.02:4计算。
[0034]所述的分散剂优选为聚甲基丙烯酸钠。
[0035]所述的碱性添加剂优选为氨水；更优选为浓度为40～50％(v/v)的氨水；最优选为44％(v/v)的氨水。
[0036]步骤(3)中所述的溶液B与氨水按体积比31:3～5计算；更优选按体积比31:4计算。
[0037]步骤(3)中所述的pH的值优选为大于等于9。
[0038]步骤(3)中所述的搅拌优选为室温下磁力搅拌1h。
[0039]步骤(4)中所述的NaHCO3溶液与微乳液优选按体积比1:5～7计算；更优选按1:7计算。
[0040]所述的NaHCO3溶液的浓度优选为0.1～0.5mol/mL；更优选为0.3mol/mL。
[0041]步骤(4)中所述的陈化处理的条件优选为50～70℃恒温水浴1～3h；更优选为60℃恒温水浴2h。
[0042]所述的陈化处理优选在水浴锅中进行。
[0043]步骤(4)中所述的离心优选为3000～3400r/min离心1～3min；更优选为3200r/min离心2min。
[0044]步骤(4)中所述的洗涤优选依次用无水乙醇、丙酮、水洗涤。
[0045]所述的洗涤的次数优选为1～3次；更优选为2次。
[0046]步骤(4)中所述的分离优选用磁铁进行分离。
[0047]步骤(4)中所述的干燥的条件优选为80℃下真空干燥5h。
[0048]一种四氧化三铁纳米粒子，通过上述制备方法得到。
[0049]所述的四氧化三铁纳米粒子在酶生物传感器中的应用。
[0050]一种酶生物传感器，包括由上述四氧化三铁纳米粒子制备得到的四氧化三铁-β-葡萄糖苷酶。
[0051]一种四氧化三铁-β-葡萄糖苷酶的制备方法，包括如下步骤：
[0052](Ⅰ)将上述四氧化三铁纳米粒子与分散剂、FeSO4和K2S2O8混合，依次加入乙醇和水，搅拌溶解后，加入丙烯酸甲酯，反应，得到聚合产物；
[0053](Ⅱ)将步骤(Ⅰ)的聚合产物洗涤、分离，得到磁性颗粒；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种四氧化三铁纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取亚铁盐、铁盐溶于有机溶剂中，加入助溶剂，超声处理，搅拌，得到溶液A；(2)取表面活性剂、助表面活性剂混匀，然后加入甲苯，接着加入步骤(1)得到的溶液A，随后加入NaOH溶液，搅拌直至溶液变透明澄清，得到溶液B；(3)向溶液B中加入分散剂和碱性添加剂调节pH，搅拌，得到微乳液；(4)向步骤(3)得到的微乳液中加入NaHCO3溶液，陈化处理，离心后抽滤，然后洗涤，分离，干燥，得到四氧化三铁纳米粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的铁盐、亚铁盐和助溶剂按摩尔比为0.01～0.02:0.004～0.006:0.055～0.065；所述的铁盐为FeCl3·
6H2O；所述的亚铁盐为FeSO4·
7H2O；所述的助溶剂为无水醋酸钠；步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇和甘油的混合溶剂；所述的乙醇和甘油的混合溶剂中，甘油和乙醇按质量g与体积mL比1:1计算；所述的乙醇为无水乙醇；所述的助溶剂与无水乙醇按质量g与体积mL比2:1计算；所述的超声处理的条件为20～30Hz下超声3～7min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的表面活性剂、助表面活性剂、甲苯、溶液A以及NaOH按体积比为8～12:3～7:8～12:1～5:1～5计算；所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠溶液；所述的助表面活性剂为正丁醇；所述的NaOH的浓度为2～6mol/L。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的分散剂与碱性添加剂按质量g与体积mL比0.01～0.03:3～5计算；所述的分散剂为聚甲基丙烯酸钠；所述的碱性添加剂为氨水；步骤(3)中所述的溶液B与氨水按体积比31:3～5计算；步骤(4)中所述的NaHCO3溶液与微乳液按体积比1:5～7计算；所述的NaHCO3溶液的浓度为0.1～0.5mol/mL；步骤(4)中所述的陈化处理的条件为50～70℃恒温水浴1～3h；步骤(4)中所述的离心为3000～3400r/min离心1～3min。5.一种四氧化三铁纳米粒子，其特征在于，通过权利要求1～4任一项所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆钢，曹煦欣，江瑞芬，卢奎江，陈俊杰，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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