Fe3O4-SiO2-PMMA磁性高分子微球的制備與表征.pdf

1、磁性高分子微球由于其獨(dú)特的磁響應(yīng)性、小尺寸效應(yīng)、高分子部分的功能，在醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等方面具有很大的應(yīng)用潛力，尤其是靶向藥物、固定化酶、細(xì)胞分離、蛋白質(zhì)分離、核酸分離、催化劑載體、密封用的磁流體、磁記錄材料、核磁共振成像(MRI)等研究領(lǐng)域更是具有廣闊的應(yīng)用前景?？煽刈杂苫钚跃酆戏椒ㄋ铣傻木酆衔锓肿恿繂我环稚ⅲ⑶夷軌蚝芊奖愕暮铣汕抖尉酆衔?，為設(shè)計(jì)與合成特定功能和結(jié)構(gòu)的磁性高分子微球提供有力可靠的技術(shù)手段。本文探索了利用

2、原子自由基聚合(ATRP)進(jìn)行Fe3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球的合成。全文主要內(nèi)容分為兩部分:
　　 1.在水溶液體系中通過(guò)沉淀氧化法制備了平均粒徑150nm、變異系數(shù)為0.129的單分散Fe3O4微球，具有穩(wěn)定分散性和磁響應(yīng)性。用制得的Fe3O4微球通過(guò)St(o)ber法合成了平均粒徑180nm的Fe3O4/SiO2微球，變異系數(shù)0.131。當(dāng)TEOS加入量增大時(shí)合成的Fe3O4/SiO2微球的粒徑增大;磁流體加入

3、量增大則合成的Fe3O4/SiO2微球的粒徑減小，單分散性改善。Fe3O4/SiO2微球保留了Fe3O4微球的磁響應(yīng)性，并由SiO2層提供了保護(hù)避免Fe3O4內(nèi)核被氧化或分解，在引入ATRP引發(fā)劑的避免被生成的酸分解，使其保持穩(wěn)定。
　　 2.在Fe3O4/SiO2微球表面固載了有機(jī)溴引發(fā)劑，并在CuBr絡(luò)合物催化劑和單體甲基丙烯酸甲酯存在下進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，制備了Fe3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球，對(duì)合成的Fe

4、3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球進(jìn)行了TG、SEM、TEM、FTIR、粒徑分析等表征。TG分析證明有機(jī)溴引發(fā)劑能成功接上微球表面，引發(fā)劑基團(tuán)占整個(gè)微球質(zhì)量約1.7％。不同的ATRP反應(yīng)時(shí)間制備得到的Fe3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球PMMA層質(zhì)量和厚度不同，通過(guò)70℃下4h、8h、12h和16h的ATRP后PMMA層質(zhì)量分別為6.4％、9.7％、28.9％和45.1％;與稱重方法測(cè)得的PMMA層質(zhì)量結(jié)果符合，因此通過(guò)控

5、制ATRP的反應(yīng)時(shí)間，可以控制合成的Fe3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球的PMMA層質(zhì)量和厚度。TEM照片表明在不同的反應(yīng)時(shí)間下，合成的Fe3O4/SiO2/PMMA磁性高分子微球都具有均勻的PMMA層包覆在微球的表面，在4h的反應(yīng)后生成20nm均勻的PMMA層;8h的反應(yīng)后PMMA層增至30nm。所合成的磁性高分子微球能很好的分散在有機(jī)溶劑當(dāng)中，并且仍然保留了很好的磁響應(yīng)性，在外加磁場(chǎng)作用下能迅速分離。由于所合成的Fe3O4/