[發明專利]表面修飾苯磺酸的磁性材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210514809.7
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103065754A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 鄧小娟;姚琲;林奎;陳小平;郭前進
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01F1/36
• 分類號: H01F1/36;C07K9/00;C07K1/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于功能材料和分析技術領域，更加具體地說，具體涉及一種表面修飾苯磺酸的Fe₃O₄磁性材料的制備方法和應用。

背景技術

萬古霉素和去甲萬古霉素是兩種常用的糖肽類抗生素，臨床上用于預防和治療革蘭氏陽性菌所引起的感染。目前，糖肽類抗生素也廣泛用于家禽、牛、豬等的飼料添加劑和獸藥，用于促進動物生長及治療畜禽疾病。但是該類抗生素也有一定的腎毒、耳毒性。隨著糖肽類抗生素的廣泛使用，這些抗生素殘留在水質或食品中并且可能通過食物鏈的傳遞進入人體，危害人體健康。因此有必要對糖肽抗生素進行限量檢查。但是環境樣品基質復雜，而目標化合物含量較低，因此有效的樣品前處理包括分離、凈化和富集是實現準確、高效分析的前提和保障。目前常用的樣品前處理技術包括液液萃取、固相萃取等，但是上述方法普遍存在操作繁瑣、費時費力等不足。與傳統的萃取技術相比，磁性納米粒子作為吸附劑的磁性固相萃取技術具有簡單、快速、高效等優點。磁性納米粒子具有超順磁特性、尺寸小、表面積大等優點，它在溶液中可以充分與分析物接觸以保證高效吸附；在外加磁場作用下，磁性納米粒子能夠快速與母液分離磁性材料，移去外加磁場后，它又可以分散在溶液中，中間不需要過濾和離心等步驟。因此適合復雜體系中待測物的簡單、快速、高效分離和富集。但是單純的磁性材料其吸附能力有限，因此需要在其表面進行適當的修飾以提高選擇性和吸附性能。常用的修飾基團包括C18、苯基、氨基、聚合物等，其中疏水性基團修飾的磁性材料應用最廣泛，而離子型基團修飾的磁性材料報道較少。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種在溫和條件下制備表面修飾苯磺酸的磁性材料的方法，該材料具有超順磁性并在溶液中具有良好的分散性，能夠對復雜基質中弱堿性化合物進行快速、高效分離和富集。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

表面修飾苯磺酸的磁性材料的制備方法，按照下述步驟進行：

(1)合成磁性Fe₃O₄納米粒子，以FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·6H₂O為原料以兩者(1～2)∶1的摩爾比溶于去離子水中，然后在快速攪拌下加入堿液以使體系pH值大于11，持續攪拌下反生即可生成磁性Fe₃O₄納米粒子，具體來說，以FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·6H₂O為原料以兩者(1～2)∶1的摩爾比溶于50mL去離子水中，400-800轉/min快速攪拌下加入10-40mL的氫氧化鈉水溶液溶液(1.5mol/L)，然后在25～80℃下攪拌1～24h即可生成磁性Fe₃O₄納米粒子；在外加磁場的輔助下收集磁性納米粒子，以去離子水和乙醇清洗3～6次，在25～80℃下真空干燥6～24h，得到干燥的磁性Fe₃O₄納米粒子，具體可以參考文獻Y.P.He，S.Q.Wang，C.R.Li，Y.M.Miao，Z.Y.Wu，and?B.S.Zou，J.Phy.D：Appl.Phys.2005，38，1342-1350。

(2)將步驟(1)制備的磁性Fe₃O₄納米粒子重新分散到乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的體積比為(1～10)∶1，加入過量的濃氨水和四乙氧基硅，所述步驟(1)制備的磁性Fe₃O₄納米粒子、質量分數為25～28％的濃氨水和四乙氧基硅的質量比為1∶(1-10)∶(0.2-10)，室溫下持續攪拌，以使四乙氧基硅在磁性粒子表面水解聚合，得到Fe₃O₄/SiO₂磁性材料，其中濃氨水為堿性催化劑，為反應體系提供堿性環境，四乙氧基硅在磁性粒子表面水解聚合得到四乙氧基硅的外殼結構，具體來說：