超順磁性Fe3O4納米粒子的SiO2包覆及磁共振性能研究.pdf

1、超順磁性Fe3O4納米粒子因其獨特的物理化學性質(zhì)而在生物醫(yī)學領(lǐng)域具有非常廣泛的應用前景，如何制備出單分散、在水溶液中穩(wěn)定且具有良好生物相容性的Fe3O4納米粒子，是其在生物醫(yī)學領(lǐng)域應用的前提，也是目前該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵和熱點。本文首先采用不同的分散劑對多元醇法所制備的超順磁性Fe3O4納米粒子進行水溶液中的分散處理，得到在水溶液中穩(wěn)定分散的Fe3O4納米膠體溶液;其次，采用單質(zhì)硅粉氧化法對穩(wěn)定分散的Fe3O4納米粒子進行SiO2包覆，并探

2、索包覆工藝條件;最后，制備出具有不同SiO2包覆層厚度的單核結(jié)構(gòu)的Fe3O4@SiO2復合納米粒子，并研究SiO2包覆對產(chǎn)物穩(wěn)定性和磁共振性能的影響。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　　1.本文采用多元醇法，即以乙酰丙酮鐵為鐵源，三甘醇為溶劑制備出Fe3O4納米粒子，分析結(jié)果表明:所制備的Fe3O4納米粒子粒徑分布均勻、純度高、結(jié)晶性好、飽和磁化強度高，且在室溫下呈現(xiàn)超順磁性。然后采用六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉四種

3、分散劑分別對Fe3O4納米粒子進行分散處理，分析發(fā)現(xiàn)除了檸檬酸鈉處理的Fe3O4納米粒子外，其他三種分散劑處理的Fe3O4納米粒子都能夠均勻、長期穩(wěn)定的分散在水溶液中。
　　2.采用工業(yè)化生產(chǎn)SiO2微球的方法——單質(zhì)硅粉氧化法，對三聚磷酸鈉分散處理的Fe3O4納米粒子進行SiO2包覆，并通過調(diào)節(jié)催化劑、硅粉的用量、反應溫度和反應時間探索了包覆的工藝條件。結(jié)果表明:控制實驗條件使得反應過程中硅酸單體生成的速率和硅酸單體消耗的速率達

4、到平衡狀態(tài)，抑制SiO2均相成核而形成次生SiO2微球是獲得高質(zhì)量Fe3O4@SiO2復合納米粒子的關(guān)鍵。
　　3.采用單質(zhì)硅粉氧化法制備的Fe3O4@SiO2復合納米粒子具有單核結(jié)構(gòu)，粒徑分布均勻，而且在水溶液和RPMI-1640細胞培養(yǎng)基都有很好的穩(wěn)定性。對不同SiO2殼層厚度的Fe3O4@SiO2納米粒子磁共振性能的研究分析表明:SiO2包覆之后，F(xiàn)e3O4@SiO2復合納米粒子的縱向弛豫率急劇降低;隨著SiO2殼層厚度的增