[發明專利]多級核殼結構磁性有機無機雜化材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210083266.8
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102580640A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張慧;畢學;范婷
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;H01F1/10
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于有機無機雜化多級材料合成技術領域，特別是涉及一種多級核殼結構磁性有機無機雜化材料及其制備方法，具體涉及水楊酸以及乳酸插層水滑石磁性多級核殼結構納米/亞微米雜化材料及其超分子組裝制備。

背景技術

有機無機納米/亞微米雜化材料因其有機成分對無機材料的修飾改性而使整體體系性能有所改善，其結構越來越趨向多級化，性能越來越趨向多功能化，因此其成分的選擇及其結構的創新對于整體雜化材料性能的優化一直是人們關注的熱點，且為了便于分離、回收、循環再利用，磁響應能力的附加顯得愈來愈重要。

層狀無機材料，如金屬磷酸鹽、氧化硅、蒙脫土、水滑石等及其有機雜化衍生物因其結構規整有序，組成可調變度高以及生物兼容性良好，一直受到研究人員的關注且已被廣泛應用于催化、吸附、生物醫藥等多個研究領域。袁忠勇等以水熱合成法制備了具有多級孔結構的有機無機雜合材料，結合了不同有機膦酸基團的過渡金屬膦酸鹽，用于重金屬離子的吸附，取得了較好的吸附效果(CN101036873A)；陳晨等制備了4-二苯基膦苯甲酰胺苯基氧化硅層狀化合物，該有機無機復合物具有規則排列的層狀結構(CN101863921A)。鄭俊萍等公開了一種牛血清白蛋白/蒙脫土納米復合材料，克服游離活性生物分子存活的溫度和pH值范圍窄，容易變性和失活，對熱、強酸、強堿和有機溶劑均不夠穩定的缺點，提高蛋白質分子的穩定性(CN102268092A)。

相對于以上幾種層狀無機材料，陰離子粘土水滑石材料因其晶體結構與組成的高度可調變性，尤其是可經組裝得到功能強化的超分子插層結構材料，逐漸成為有機無機雜化材料領域的研究熱點之一。何靜等采用尿素晶化法一步直接合成了一次粒子彎曲層板狀、表面活性劑陰離子插層的整體球形皺褶結構，對于水溶液中有機污染物具有優良的吸附性能(CN101972631A)。關于有機雜化磁性水滑石結構的研究現階段主要集中在磁靶向藥物緩控釋放和磁性催化劑領域。2009年，張慧等制備了一種新的磁性超分子插層結構雙氯芬酸鈉緩釋劑型，該磁性載藥粒子形貌上表現為包裹結構，磁核粒徑約為40～60nm，而殼層水滑石層片粒子尺寸較小(14.42×17.33nm)，且緊密平鋪于磁核表面(CN100581538C，Hui?Zhang，Journal?of?Materials?Chemistry第19期3069～3077頁)。2010年，張慧等制備了一種強磁性核殼結構碳酸根插層銅基水滑石催化劑，工藝簡單，成本低廉，適用于苯酚羥化反應以及含酚廢水的處理(CN101927165A)。迄今為止，關于磁核表面取向生長有機雜化水滑石多級結構的研究至今尚無報道。

水楊酸為疏水性化合物，作為非甾體抗炎藥具有解熱抗炎作用，但對胃腸道刺激性過強，同時具有調節植物生長和殺菌作用，但在堿性、受熱或光照下極易轉變為醌類。乳酸為含手性碳的親水性化合物，在食品、不對稱合成及工業催化領域應用廣泛，但吸濕性顯著，加熱易分解。組裝多級核殼結構磁性水楊酸及乳酸插層水滑石，制備一類新型多級核殼結構有機無機雜化材料，不僅可以增強材料的熱穩定性和化學穩定性，而且提供磁靶向和磁分離功能，作為一種基礎有機無機雜化載體，有望用于生物醫藥、環境保護、催化劑合成等應用研究領域。

因而，本專利擬將磁性納米粒子、水滑石類層狀材料和有機小分子水楊酸及乳酸進行超分子插層組裝，在M’Fe₂O₄表面組裝有機小分子插層的水滑石殼層制備多級核殼結構，提供一種具有潛在應用價值的有機無機磁性雜化載體。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多級核殼結構磁性有機無機雜化材料及其制備方法。該材料以M’Fe₂O₄為磁性中心，分別以水楊酸和乳酸插層水滑石為殼層，通過一步共沉淀法組裝得到兩種多級核殼結構磁性有機無機雜化材料，核殼結構規整、殼層水滑石層片取向生長且磁響應能力強，原料易得，制備簡便，條件溫和、結構可調變，適用于藥物釋放、污染物吸附、催化劑負載和生物顯像等多種領域。