一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用技术

本发明专利技术提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用，超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的粒径为8.6nm，磁饱和度为64.02emu/g、电位值为

【技术实现步骤摘要】
一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用


[0001]本专利技术属于纳米粒子合成
，具体涉及一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用。

技术介绍

[0002]粒径范围为5
‑
30nm的纳米Fe3O4(Fe3O
4 nanoparticles,Fe3O4NPs)广泛用于生物医学、铁磁流体和MRI成像等领域。由于Fe3O4NPs大的表面积与体积比，因此，易于聚集以最小化总表面能，稳定性较差。
[0003]对裸露的Fe3O4进行表面修饰，以抑制团聚并提高胶体溶液的热力学稳定性，成为研究的重点。目前相关文献公开采用姜黄素或其衍生物涂覆的超小超顺磁性氧化铁纳米粒子(USPION)，通过没有接头和粘合剂的简单一锅法合成，得到的USPION颗粒具有生物相容性，具有应用于生物医学应用的潜力。但是，此种方法获得的USPION颗粒，是在100℃的高温下制备得到，具有稳定性下降、易团聚和低磁值(emu/g)等特点，限制了其应用。
[0004]此外，帕尔马等人在Chem Mater 2007,19,1821
‑
1831中报道了一种高温下在有机介质中合成Fe3O4NPs的方法，进而制备得到疏水的、相当单分散的纳米颗粒。其采用疏水配体与亲水配体交换的方法，以使颗粒可水分散的合成。尽管如此，合成步骤中采用高温和有害的有机溶剂。其中，采用高温合成方法，仍然会降低颗粒的稳定性。
[0005]综上所述，如何对Fe3O4NPs进行改进，既能够使其具有较大的表面积与体积比，又具有高的稳定性和分散性，避免其团聚，是目前需要解决的难点问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用，可有效解决上述问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术第一目的提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，是采用柠檬酸包覆四氧化三铁Fe3O4的纳米粒子。
[0009]优选的，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，为粒径为8.5到8.7nm，磁饱和度为64.00到64.02emu/g、电位值为
‑
46.80mV到
‑
46.84mV的超顺磁性纳米粒子。
[0010]优选的，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，为粒径为8.6nm，磁饱和度为64.02emu/g、电位值为
‑
46.84mV的超顺磁性纳米粒子。
[0011]本专利技术第二目的提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的制备方法，通过亚铁Fe
2+
、三价铁Fe
3+
和氨水NH3的共沉淀合成方法，制备得到超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子。
[0012]优选的，包括以下步骤：
[0013]步骤1，室温下，将1.25g四水合二氯化亚铁FeCl2.4H2O和2g六水合三氯化铁
FeCl3.6H2O溶解在100mL蒸馏水中，使其完全溶解，得到混合液；
[0014]步骤2，在搅拌作用下，向步骤1得到的混合液中，滴加25mL质量分数为25％的氨水NH3，搅拌反应10分钟，得到反应液；
[0015]步骤3，在搅拌作用下，向步骤2得到的反应液中，加入50mL的柠檬酸CA，室温继续搅拌10分钟，得到混悬液；
[0016]步骤4，通过永磁体从所述混悬液中收集得到超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子Fe3O4@CANPs；
[0017]步骤5，对步骤4制备得到的超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子Fe3O4@CA NPs进行洗涤和干燥，得到产品超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子Fe3O4@CA NPs。
[0018]优选的，所述室温为20℃到30℃。
[0019]优选的，所述搅拌为600rpm机械搅拌。
[0020]优选的，步骤4之后还包括：
[0021]对步骤4制备得到的超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子Fe3O4@CANPs，采用蒸馏水冲洗，得到冲洗后的Fe3O4@CANPs；
[0022]对冲洗后的Fe3O4@CANPs超声处理5min后，将Fe3O4@CANPs重新分散在蒸馏水中，得到超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的胶体水溶液Fe3O4@CA。
[0023]本专利技术第三目的提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的应用，超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子用于生物医学领域作为药物载体和水性铁磁流体。
[0024]本专利技术提供的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子、其合成方法及应用具有以下优点：
[0025]本专利技术在室温条件下，一步共沉淀法合成超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，具有合成方法简单、快速和经济，制备得到的超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子具有小尺寸、单分散、高度稳定和超顺磁性的特点，非常适合应用于多种生物医学领域和水性铁磁流体领域。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的合成方法的合成机制原理图；
[0027]图2为对不同Fe
3+
与Fe
2+
的摩尔比条件下制备得到的纳米粒子Fe3O4@CANPs的扫描电镜SEM表征图；
[0028]图3为对本专利技术制备得到的纳米粒子Fe3O4@CANPs在不同分辨率下的扫描电镜TEM表征图；
[0029]图4为柠檬酸CA和本专利技术制备得到的纳米粒子Fe3O4@CANPs的红外光谱FTIR对比图；
[0030]图5为对不同Fe
3+
与Fe
2+
的摩尔比条件下制备得到的纳米粒子Fe3O4@CANPs的磁强VSM表征图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合
附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]本专利技术涉及纳米粒子技术，更具体地，涉及在水性介质中高度稳定的超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，可以潜在地应用于医学领域作为药物载体和水性铁磁流体。具有以下特点：
[0033]1.通过Fe
3+
和Fe
2+
之间的化学反应一步共参与的简单快速的方法，合成了一种高度稳定和磁化的柠檬酸(CA)
‑
官能化氧化铁胶体水溶液(Fe3O4@CA)。NH3溶液在室温下，然后在40分钟内加入CA以使Fe3O4表面功能化。
[0034]2.制备得到的超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，具有体积小、高稳定性、高分散性和超顺磁性行为，因此，对多种生物医学应用至关重要。
[0035]具体的，本专利技术提供一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，是采用柠檬酸包覆四氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，其特征在于，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，是采用柠檬酸包覆四氧化三铁Fe3O4的纳米粒子。2.根据权利要求1所述的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，其特征在于，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，为粒径为8.5到8.7nm，磁饱和度为64.00到64.02emu/g、电位值为
‑
46.80mV到
‑
46.84mV的超顺磁性纳米粒子。3.根据权利要求2所述的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，其特征在于，所述超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子，为粒径为8.6nm，磁饱和度为64.02emu/g、电位值为
‑
46.84mV的超顺磁性纳米粒子。4.一种权利要求1
‑
3任一项所述的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的制备方法，其特征在于，通过亚铁Fe
2+
、三价铁Fe
3+
和氨水NH3的共沉淀合成方法，制备得到超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子。5.根据权利要求4所述的一种超磁性柠檬酸包覆氧化铁的纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，室温下，将1.25g四水合二氯化亚铁FeCl2.4H2O和2g六水合三氯化铁FeCl3.6H2O溶解在100mL蒸馏水中，使其完全溶解，得到混合液；步骤2，在搅拌作用下，向步骤1得到的混合液中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰登，莫罕穆德，李圣艳，
申请(专利权)人：上海蓝载信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：