磁性納米粒子的制備與應用

1、磁性納米粒子的制備與應用孫超（上海大學環(huán)境與化工工程學院，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特效應和生物親和性，因而成為目前生物醫(yī)學研究的熱點之一。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展。關鍵詞：關鍵詞：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化學方法化學方法主要是通過化學反應使反應物離子均勻混合，在相對低的溫度下得到納米尺寸產(chǎn)物。利用化學法制備納米材料是目前最常用的制備方法。化學法較多，主要有化學共沉淀法、水熱合成法、溶膠凝膠法，微乳液法、自蔓延高溫合成技術、機械化學合成法、共沉淀催化相轉(zhuǎn)化法。其中溶膠凝膠法、化學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，使用條件不同，得到的納米材料的性能不盡一致。(1)化

6、學共沉淀法該法是最早采用的液相化學反應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)過沉淀反應后，可得到成分均一的沉淀，實驗結(jié)果具有很強的重復性。目前普遍使用的方法是按照方程式Fe22Fe380HFe3O44H2O為原理進行的。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值下高速攪拌進行沉淀反應，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、設備簡單和成本較

8、低等優(yōu)點，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，熱處理中的團聚較嚴重。基于此方法制取的微粒易于凝聚對其進行改進從而開發(fā)出各種化學共沉淀的復合方法。Suwalka等[9]報道采用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、用化學共沉淀—溶鹽法制備納米級沉淀前驅(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反應，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，通過機械力打開了非化學鍵鍵合的納米顆粒。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