[發明專利]一種多孔道核殼型磁金復合納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 200910183934.2
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101694795A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 張智軍;陳鳳華;黃潔
• 申請（專利權）人: 蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01F1/047
• 分類號: H01F1/047;H01F1/10;B22F1/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種納米粒子制法，尤其涉及一種多孔道核殼型磁金復合的納米粒子的制備方法。?

背景技術

將磁性顆粒與金納米粒子復合組裝形成的復合納米顆粒，不僅具有磁性納米材料的磁控導向性和磁分離特性，同時還具有金納米粒子獨特的光學性質和催化性能，已成為生物醫學、分析化學和催化等研究領域中的熱點課題。此類復合功能納米粒子的性能和應用效果受其結構的影響較大。為了保證金納米粒子的光學和催化性能不被表面包覆層所屏蔽，文獻報道較多的是將金納米顆粒直接與磁性納米粒子(或被無機、有機高分子材料包覆過的磁性納米粒子)的表面直接(或通過偶聯分子)相連，但是這種結構的磁-金復合納米粒子在當前的應用中存在以下問題：(1)磁性納米粒子的化學穩定性較差，容易被氧化或團聚，磁性粒子若預先被無機或有機高分子材料包覆，得到的磁金復合納米粒子的磁響應靈敏度不夠；(2)復合納米粒子表面所含的有效官能團數目較有限，不利于生物分子的再偶聯。針對以上問題，有人提出可以考慮先用具有良好生物相容性的二氧化硅包裹磁性納米粒子，再將二氧化硅殼層形成多孔結構，將金納米粒子嫁接或鑲嵌在孔結構中。但是由于磁性納米粒子表面二氧化硅殼層孔徑的限制，使得鑲嵌金納米粒子存在一定的困難，產率低下。所以在提高磁-金復合功能納米粒子的穩定性，避免團聚的情況下，如何保證復合粒子的磁學和光學性能，成為其在生物醫學、催化等領域應用的關鍵。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種多孔道核殼型磁金復合納米粒子的制備方法。該方法制備的多孔道核殼型磁金復合納米粒子是將磁性顆粒和金納米粒子共同包埋于多孔道的無機基質材料中，使制得的多孔道核殼型磁金復合納米粒子粒徑較均勻，可以在80-500納米之間調控，分散性好，可放置數月而不團聚，并且磁學性能和光學性能受到表面無機殼層材料的影響較小。?

為實現上述目的，本發明制備方法的技術方案是：?

一種多孔道核殼型磁金復合納米粒子的制備方法，其特征在于包括以下步驟：I、在160-200℃的密閉環境下，將親水性磁性納米粒子與單糖的水溶液混合反應，并通過磁分離法去除均相成核的碳球，得到包含有磁核的碳球；?

II、對所述包含有磁核的碳球采用與氯金酸回流的方法化學修飾上金納米顆粒，得到磁金復合納米材料；?

III、以硅源或鈦源水解的方式在所述磁金復合納米材料表面包覆二氧化硅或二氧化鈦殼層，形成核殼復合納米材料，并以高分子材料與核殼復合納米材料投料摩爾比大于5∶1的比例，對核殼粒子表面修飾高分子材料；?

IV、采用無機堿液刻蝕經修飾高分子材料的核殼型磁金復合納米粒子，形成具有多孔道核殼型的磁金復合納米粒子。?

進一步地，前述多孔道核殼型磁金復合納米粒子的制備方法當中，步驟I所述親水性磁性納米粒子包括γ-Fe₂O₃、Fe₃O₄的鐵基納米材料及該些鐵基納米材料的合金，所述單糖的水溶液包括含葡萄糖、蘇糖或木糖的水溶液；步驟III?中水解所用的硅源是正硅酸乙酯或硅酸丙酯，所用的鈦源是鈦酸丁酯或鈦酸四異丙酯；步驟IV中所述高分子材料是分子量大于8000的聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、伯洛沙明F127之一，刻蝕所用的無機堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。?

應用本發明制備方法進行磁金復合納米粒子的制備，較之于先前文獻報道的制備方法，其有益效果體現為：?

(1)表面無機殼層材料的存在，提高了磁金復合納米粒子的化學穩定性，不易團聚；?

(2)表面包覆層為多孔道結構，避免了復合功能納米粒子的飽和磁化強度相對于磁性納米粒子嚴重下降，有利于外加磁場的導航；?

(3)表面殼層孔道的光透性，保證了金納米粒子的光學性能得以充分利用；?

(4)多孔道基質材料為二氧化硅或二氧化鈦，其表面可以進一步通過硅烷偶聯劑賦予活性官能團，諸如氨基、羧基等，便于偶聯其它必要的小分子或納米粒子，有利于其在生物醫學、催化、分離等各個領域的廣泛應用。?

附圖說明

圖1a是本發明所制備的多孔道核殼型的磁金復合納米粒子的透射電子顯微鏡照片；?

圖1b是本發明所制備的多孔道核殼型的磁金復合納米粒子的場發射掃描電子顯微鏡照片；?

圖2是圖1a和圖1b所示磁金復合納米粒子的XRD圖譜。?

具體實施方式