[發明專利]一種金磁微粒的制備方法

有效

• 申請號: 201310045670.0
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103128307A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 彭明麗;靳艷艷;崔亞麗;田志敏;邢艷;唐麗娜
• 申請（專利權）人: 西安金磁納米生物技術有限公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;H01F1/11
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發明涉及一種金磁微粒的制備方法。

背景技術

金磁微粒是近年發展起來的一種新型材料，它能在外加磁場的作用下，與其它組分迅速分離，或通過磁場誘導進行定向運動。另外，金磁微粒被賦予了膠體金和磁性材料的雙重特性，不僅膠體金具有生物相容性，還可以通過調節金殼層的厚度，實現在很寬波段范圍內的光學吸收可調特性。此類復合納米材料被廣泛應用于催化、傳感器、表面增強拉曼散射的基體、光子帶隙材料、多功能材料、生物醫學等領域，是當前納米粒子研究中的熱點之一。

目前已經報道的合成金磁微粒的方法有很多，Gilles等人采用微乳液法制備了金磁微粒,但是粒徑不均一，形狀不規則，分散性差，易聚集；Park等人混合了烷基硫醇、甲苯、OA(油酸)-(和或)OAM(油胺)-Fe2O3磁性納米顆粒、四辛基溴化銨(TOA-Br)幾種化合物，進行高溫反應，合成油相的金磁微粒，但是需將所得金磁微粒從油相轉移至水相后方可進行下游應用。Mandal等把Fe₃O₄磁性納米粒子、葡萄糖以及HAuCl₄混合均勻，超聲后加熱攪拌，金磁微粒表面包覆的金含量比較少。彭莉用Frens法以Fe₃O₄粒子為核，制備出在水相中分散的Fe₃O₄Au納米復合粒子，但是粒徑不均一、分散性差。專利（CN：200910113126.9）使用PEI修飾磁粒再投入少量膠體做種子再用鹽酸羥胺還原包覆金層，該包金方法繁瑣；（專利CN200810029399.0）用硅烷偶聯劑修飾磁粒再用油胺做還原劑包覆金，但是制備的金磁微粒表面的官能團不統一影響下游應用。這導致磁粒修飾在還原劑體系中的相容性變差，影響金磁微粒的均一性、分散性以及表面功能基團種類的同一性。

發明內容

本發明提供了一種金磁微粒的新的制備方法，能夠通過調節溶液的濃度制備一系列具有不同顏色，不同大小的金磁微粒，且得到的金磁微粒在水溶液中具有良好的分散性、穩定性以及磁學性質，能夠用于催化，磁定量檢測等多個領域。本合成方法具有簡單、易操作，可控的特點。

本發明以共沉淀合成的方法制備得到的Fe₃O₄納米粒子粗品為反應原料，首先采用檸檬酸修飾磁性納米粒子，經磁性分離后，將得到的Fe₃O₄納米粒子分散在超純水中調至中性；然后取用氯金酸溶液，以多元羧基酸或含有多元羧基酸根離子的鹽為還原劑將Au³⁺在Fe₃O₄納米粒子表面還原為Au0，制備得到金磁微粒。

進一步優化限定各環節如下：

步驟1）檸檬酸修飾的Fe₃O₄納米粒子

將共沉淀合成的方法制備得到Fe₃O₄納米粒子水相懸浮液加入反應器中，攪拌并通氮氣后，加入檸檬酸水溶液，并在一定的溫度下反應，反應后冷卻至室溫，磁性分離，洗滌后，重新分散在超純水中，作為磁性納米粒子儲備液；

步驟2）合成金磁微粒

(a)還原劑溶液配制及預處理：將還原劑溶解于水中，形成還原劑水溶液溶液，并調解其pH值至8-10。

(b)金磁微粒的制備：將一定體積的磁性納米粒子與還原劑溶液混合，并利用超聲分散均勻，待還原劑溶液加熱至沸騰時將磁性納米粒子與還原劑混合溶液溶液加入反應器中；當溶液再次沸騰時分三次將氯金酸溶液加入體系中；反應結束后停止加熱，自然冷卻至室溫，停止攪拌；磁性分離，除去上清后，用超純水反復洗滌至中性，得到金磁微粒。

通過大量實驗和分析，對上述制備方法的各個環節及參數進一步優化限定如下。

步驟1）制備磁性納米粒子

(a)制備Fe₃O₄納米粒子：取FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O溶解在超純水中，攪拌、通入N2脫氧并同時通入飽和氨水，然后開始水浴加熱，在70℃-75℃保持10-15分鐘，得到黑色的Fe₃O₄納米粒子粗品；結束反應，磁性分離，反復洗滌至中性，重新分散在超純水中形成Fe₃O₄納米粒子的懸浮液；