高磁響應(yīng)單分散Fe3O4磁性微球制備及相關(guān)性能研究.pdf

1、Fe3O4因其良好的生物相容和無毒性被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。納米微米技術(shù)如今在不同領(lǐng)域內(nèi)的地位也越來越重要，而磁性微球在生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用尤為突出。目前磁性微球中的Fe3O4納米顆粒多由共沉淀合成法制備，但由該法制備的Fe3O4飽和磁化強(qiáng)度較低，同時易被氧化，其應(yīng)用性因此受限。溶劑熱法制備的Fe3O4晶體顆粒具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如高磁響應(yīng)性、單分散性、高結(jié)晶度、高純度等，為當(dāng)今晶體合成的研究熱點(diǎn)。但溶劑熱法制備磁性微球芯材不易控制磁性芯材

2、的粒徑大小，易發(fā)生聚沉，由此限制了其應(yīng)用性，改進(jìn)方面還需進(jìn)一步探索。
　　鑒此，本文使用溶劑熱法制備親水性Fe3O4納米粒子，并通過改變反應(yīng)條件探索溶劑熱Fe3O4的制備工藝以獲得理想的粒徑大小;將所制備的親水Fe3O4納米粒子分散在水性介質(zhì)中，采用生物可降解材料PLA（聚DL-丙交酯）和PLGA（聚乳酸-羥基乙酸共聚物）作為壁材，通過復(fù)合乳液法和T型微通道法制備磁性微球并對制備條件進(jìn)行優(yōu)化;借助XRD、GC、FTIR、TGA、V

3、SM（振動樣品磁強(qiáng)計(jì)）、SEM與光學(xué)顯微鏡等對所制備Fe3O4和磁性微球的有效成分、組分比例、磁性能、結(jié)構(gòu)及形貌等方面進(jìn)行表征分析。
　　所得結(jié)論如下:
　　(1)納米級親水Fe3O4的制備與性能表征
　　以乙二醇為反應(yīng)介質(zhì)的溶劑熱法和水熱法制備的Fe3O4納米粒子飽和磁化強(qiáng)度遠(yuǎn)高于以Fe2+及Fe3+為原料的共沉淀法制得的樣品，磁化強(qiáng)度分別為88.4683emu/g和90.5837emu/g，而共沉淀法制備的Fe3O

4、4僅有57.455emu/g。
　　溶劑熱法制備的Fe3O4顆粒為單分散的納米級粒子，且具有較好的親水性。溶劑熱制備Fe3O4的影響因素主要為前軀體Fe3+濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。前軀體Fe3+濃度影響Fe3O4顆粒的粒徑大小:濃度越高，制得的Fe3O4顆粒粒徑越大。反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間影響Fe3O4的成型，但對Fe3O4的粒徑和形態(tài)影響不大。
　　(2)復(fù)合乳液法制備磁性微球
　　以溶劑熱法制備的親水納米Fe3O4粒

5、子為芯材，PMMA為壁材，PVA濃度為1wt％，m（芯材）∶m（壁材）=4∶1，乳化轉(zhuǎn)速為5000r/min工藝條件下所制得的磁性微球外觀圓整，表面平滑，粒徑分布相對較寬(10-50nm)。
　　由于機(jī)械剪切力的存在，溶劑熱法制備的親水Fe3O4顆粒趨于向外水相逃脫而導(dǎo)致包覆失敗或者包覆率不高，使致復(fù)合乳液法并不適用于帶有親水性磁性納米顆粒的磁性微球。
　　(3)T型微通道法制備磁性微球
　　W/O初乳液中加入0.25

6、-0.5wt％的明膠水溶液有利于形成穩(wěn)定的W/O/W復(fù)乳。通過調(diào)節(jié)水相及油相的流量改變流量比，可改變初乳在微通道內(nèi)的間距，從而影響所制備微膠囊的粒徑。當(dāng)v水相∶v油相為300∶1，即水相流速為150μL/min，油相流速為0.5μL/min時，制得的磁性微球具有良好的單分散性。
　　在20C的固化溫度下，可制備出性能良好的磁性微球:粒徑集中分布在145μm。磁性微球中Fe3O4的包覆率為62.7％，磁性微球比飽和磁化強(qiáng)度為0.96