磁性納米粒子的制備與應(yīng)用

1、磁性納米粒子的制備與應(yīng)用孫超（上海大學(xué)環(huán)境與化工工程學(xué)院，上海200444）摘要：摘要：磁性納米材料（magicnanoparticle）是由Fe，Co，Ni等過渡金屬及其氧化物組成的打下尺度介于1~100nm間的一種新型功能材料，磁性納米材料具有磁性特征，還具有納米材料的獨(dú)特效應(yīng)和生物親和性，因而成為目前生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。本文簡要介紹了磁性納米顆粒的制備方法，和目前磁性納米顆粒在醫(yī)用載藥方面的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：磁性納米材

2、料；氧化鐵；載藥PreparationApplicationofMagicNanoparticlesSunchao(SchoolofEnvironmentalChemicalEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China)Abstract:Magicnanoparticlesareakindofmagicmaterialwithdiameterofl～100nm，whicharem

3、adeoftransitionmetaltheiroxidesuchasFe、Co、NisoonTheyarenewtypeoffunctionalmaterialswithacterizationofspecialeffect，magicresponsibilitybioaffinity，havebeenoneofhotspotsinrecentbiomedicineresearchThispaperintroducestheprep

4、arationofmagicnanoparticlessomerecentstudiesaboutdrugloadingofmagicnanoparticlesinmedicine。Keywds:Magicnanoparticles；Ironoxide；Drugloading這個(gè)物理方法主要是在一束電子束的照射下將鐵的納米粒子轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸F納米粒子，電子束發(fā)射到覆蓋有一層鐵顆粒的表面，在電子束所聚集的高溫下，鐵轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸F納米顆粒（Fe3

5、O4）[67]。2.2化學(xué)方法化學(xué)方法主要是通過化學(xué)反應(yīng)使反應(yīng)物離子均勻混合，在相對(duì)低的溫度下得到納米尺寸產(chǎn)物。利用化學(xué)法制備納米材料是目前最常用的制備方法?；瘜W(xué)法較多，主要有化學(xué)共沉淀法、水熱合成法、溶膠凝膠法，微乳液法、自蔓延高溫合成技術(shù)、機(jī)械化學(xué)合成法、共沉淀催化相轉(zhuǎn)化法。其中溶膠凝膠法、化學(xué)共沉淀法和微乳液法等均為近幾年來發(fā)展起來制備鐵氧體納米粉體的新方法。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，使用條件不同，得到的納米材料的性能不盡一致。(1)化

6、學(xué)共沉淀法該法是最早采用的液相化學(xué)反應(yīng)合成金屬氧化物納米顆粒的方法，它是在有兩種或多種陽離子的溶液中加入沉淀劑，這種多元體系的溶液經(jīng)過沉淀反應(yīng)后，可得到成分均一的沉淀，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有很強(qiáng)的重復(fù)性。目前普遍使用的方法是按照方程式Fe22Fe380HFe3O44H2O為原理進(jìn)行的。通常是將Fe2與Fe3的前驅(qū)物鹽(氯化物，硝酸鹽，硫酸鹽)溶液以l：2的比例混合后，用過量的NH4OH或NaOH在一定溫度和pH值下高速攪拌進(jìn)行沉淀反應(yīng)，控制pH值

7、在8—11范圍內(nèi)，以一定速度均勻通入干凈的壓縮空氣(或含氧氣體)，待溶液控制在5070℃，即能沉淀出前驅(qū)體沉淀物，經(jīng)鍛燒后就得到具有鐵磁性的磁性納米材料。。但是粒子的飽和磁化強(qiáng)度一般低于塊體90emug為3050emug之間。在空氣中極不穩(wěn)定，很容易氧化或溶解在酸性基質(zhì)中。Kim等[8]采用此法在堿性溶液中成功地合成了粒徑范圍在2～14nm之間的CoFe2O4納米粒，并發(fā)現(xiàn)隨著處理溫度升高其粒徑增大。該方法具有操作方便、設(shè)備簡單和成本較

8、低等優(yōu)點(diǎn)，但沉淀過程中易分層，以致沉淀物的組成常偏離原始配方，還經(jīng)常出現(xiàn)膠狀沉淀，難以過濾和洗滌，熱處理中的團(tuán)聚較嚴(yán)重?；诖朔椒ㄖ迫〉奈⒘Ｒ子谀蹖?duì)其進(jìn)行改進(jìn)從而開發(fā)出各種化學(xué)共沉淀的復(fù)合方法。Suwalka等[9]報(bào)道采用NH3H2O溶液作沉淀劑，完全可以將Ni2、Zn2、Fe2、CO2共沉淀下來，制備出不同粒徑球狀納米鐵氧體。龍春泉等[10]以FeCl34H2O、FeCl36H2O、BaCl22H2O、Na2CO3和氨水為原料，采

9、用化學(xué)共沉淀—溶鹽法制備納米級(jí)沉淀前驅(qū)體Fe3O4和BaCO3混合粉，前驅(qū)體再和一定量NaCl混合在750℃一起焙燒2h可得到性能良好的納米鋇鐵氧體。NaCl在焙燒過程中主要起助溶劑的作用，不參與生成物的化學(xué)反應(yīng)，生成的鐵氧體單疇粒子分散在NaCl熔融態(tài)中，不易聚集成較大的晶粒，同時(shí)在前驅(qū)制備分離中利用ｒFe3O4的磁性，改善了膠狀沉淀難于過濾和洗滌的問題。因此比較容易得到分散性好的產(chǎn)物。楊等[11]研究了共沉淀機(jī)械研磨法制備鐵氧體的新

10、方法，該方法是以氨水為沉淀劑，以一定比例的鐵、鋇、鈷、鋅的硝酸鹽金屬混合物溶液為原料，經(jīng)化學(xué)共沉淀法得到納米前驅(qū)物，通過冷凍干燥后，與NaCl及5mm鋼球一起放到球磨機(jī)中碾磨20h，其中前驅(qū)物與NaCl重量比為l：4。前驅(qū)物為所添加金屬的無定型氫氧化物或氧化物，其顆粒間的粘結(jié)力較弱，經(jīng)與NaCl充分碾磨后，通過機(jī)械力打開了非化學(xué)鍵鍵合的納米顆粒。使其充分分散在NaCl中，再于1200℃煅燒2h，洗滌從而得到納米鐵氧體粉末。(2)溶膠凝膠