超分子化學(xué)組裝——鐵系納米磁性復(fù)合材料的研究.pdf

1、磁性納米材料和熒光量子點(diǎn)以其獨(dú)特的性質(zhì)在生物醫(yī)用功能材料、磁信息技術(shù)等領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的地位。納米熒光磁性復(fù)合材料結(jié)合了磁性納米材料的磁學(xué)性能和熒光量子點(diǎn)的光學(xué)特性，可同步實(shí)現(xiàn)生物分離和熒光標(biāo)記功能，拓展其在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文利用水熱法成功合成了鐵系納米磁性顆粒，運(yùn)用超分子化學(xué)組裝，通過(guò)表面活性劑的表面修飾改善了顆粒的分散穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上成功制備了Fe3O4磁性液體，對(duì)其合成機(jī)理進(jìn)行了初步探討

2、。由于合成分散性好、粒徑分布均勻的納米磁性顆粒是得到磁性液體的關(guān)鍵，因而研究納米磁性粒子的生成規(guī)律、顆粒尺寸、磁性隨著制備條件不同而變化的情況是很有意義的。經(jīng)過(guò)對(duì)合成過(guò)程中的各種影響因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨水熱反應(yīng)溫度和時(shí)間的增加，產(chǎn)物的粒徑呈逐漸增大的趨勢(shì)；隨分散穩(wěn)定劑AOT和沉淀劑水合肼量的增加，產(chǎn)物顆粒尺寸逐漸減小。當(dāng)產(chǎn)物在空氣中加熱到420℃時(shí)由Fe3O4相轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3相；若在氫氣氣氛中加熱到450℃則轉(zhuǎn)變?yōu)镕e。另

3、外，隨著顆粒尺寸的增加，產(chǎn)物的比飽和磁化強(qiáng)度增強(qiáng)，且產(chǎn)物呈現(xiàn)超順磁性。同時(shí)，利用表面修飾后在顆粒表面所得的官能團(tuán)可以和半導(dǎo)體熒光量子點(diǎn)嫁接，為更好地實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 以制備的Fe3O4納米磁性液體和CdTe熒光量子點(diǎn)作為前驅(qū)體，成功地制備了Fe3O4/CdTe納米熒光磁性復(fù)合材料。經(jīng)測(cè)試表征發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料具有CdTe量子點(diǎn)包覆Fe3O4納米粒子的核/殼結(jié)構(gòu)，在水相中可以穩(wěn)定存在，有良好的生物相容性，同時(shí)兼有良好的

4、磁特性和熒光性能。 另外，基于介孔氧化鋁(AAO)為模板，通過(guò)超分子化學(xué)組裝，分別用電化學(xué)沉積法、溶膠凝膠法和化學(xué)沉積法制備了一維Fe、Fe-Co合金、Fe2O3納米線和Fe2O3納米管，為系統(tǒng)研究低維納米磁性材料奠定基礎(chǔ)。電化學(xué)沉積法制備的納米線的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?xún)?yōu)于溶膠凝膠法制備的納米線，在后處理過(guò)程中不易被破壞。同時(shí)，溶膠凝膠法制備的Fe2O3納米線為多晶結(jié)構(gòu)，而電化學(xué)沉積法合成的Fe納米線和化學(xué)沉積法合成的Fe2O3納米管呈單