[發明專利]微乳中制備星狀結構四氧化三鐵/金納米復合粒子的方法

有效

• 申請號: 201310381362.5
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103447547A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 沃芳潔;儲茂泉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;李穎薇

技術領域

本發明涉及納米材料領域，為復合納米粒子的合成方法，尤其涉及一種微乳中制備星狀結構四氧化三鐵/金納米復合粒子的方法。

背景技術

在納米技術快速發展的今天，復合納米器件因其可以整合各方面的優點而備受關注。其中，金殼包覆的磁性納米復合粒子融合了磁性納米粒子的磁學性質和納米金的光熱轉換效應等特點，在腫瘤的成像和治療、藥物輸送、免疫分析等領域有著廣泛應用，成為當今研究的熱點。而設法增加金殼的比表面積，可以使得復合納米粒子具有各種特殊的形貌，從而使其具有一些優越的性能。Schütz等將金/銀納米殼包覆在自組裝芳香族硫醇表面，合成了星狀納米金。目前已有一些研究者成功將星狀納米金殼包覆在Fe₃O₄核上，但這些文獻中使用的復合納米粒子合成方法涉及多步反應步驟，且需要首先合成金納米粒子（Au?NPs）附著在Fe₃O₄上作為金種，所用時間較長且不易控制。本實驗采用一種在微乳環境中的合成方法，可通過簡單的步驟將HAuCl₄包覆在Fe₃O₄上形成金殼，且可以通過調整HAuCl4的濃度方便地控制金殼表面星狀突起的大小和形貌。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種微乳中制備星狀結構四氧化三鐵/金納米復合粒子的方法，在微乳環境中將氯金酸包覆在四氧化三鐵上形成具有星狀突起結構的復合納米粒子，具有方法步驟簡單，反應條件溫和的特點。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種微乳中制備星狀結構四氧化三鐵/金納米復合粒子的方法，四氧化三鐵納米粒子由金所包覆，所述納米復合粒子的表面具有星狀的突起結構，其制備方法包括下述步驟：

第一步：由正己醇、聚乙二醇辛基苯基醚和環己烷混合成油包水微乳，其中，正己醇與聚乙二醇辛基苯基醚的體積比為1:(0.5～2)，且正己醇及聚乙二醇辛基苯基醚的混合物與環己烷的體積比為(3:7)～(7:3)，所述油包水微乳準備等量的兩份；

第二步：向一份油包水微乳中滴加氯金酸水溶液，加入量保證微乳發生不混濁，氯金酸水溶液的濃度為20?mM～120?mM，混合均勻制成氯金酸微乳；向另一份油包水微乳中滴加四氧化三鐵水溶液，加入量保證微乳發生不混濁，且四氧化三鐵與氯金酸的摩爾比為1:(5～30)，混合均勻制成四氧化三鐵微乳；

第三步：將兩份等量的微乳混合，充分混勻后加入還原劑直到溶液變色；

第四步：離心，沉淀用乙醇和/或去離子水洗滌，分散在去離子水中，制得四氧化三鐵/金納米復合粒子。

具體的，油包水微乳的配制以當其中加入氯金酸水溶液或四氧化三鐵水溶液時，微乳保持澄清而不會出現渾濁為準。

其中，正己醇與聚乙二醇辛基苯基醚的體積比為可以為1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2，正己醇及聚乙二醇辛基苯基醚的混合物與環己烷的體積比可以為3:7、1:2、5:9、5:8、2:3、5:7、5:6、1:1、5:4、5:3、2:1或7:3。

氯金酸水溶液的濃度可以為20、30、40、60、80、100或120?mM。

四氧化三鐵與氯金酸的摩爾比可以為1:5、1:7.5、1:10、1:12、1:15、1:20、1:25或1:30。

四氧化三鐵納米粒子外可有包覆層，所述的包覆層為二氧化硅、二巰基丁二酸、巰基乙酸、巰基丙酸、羥基磷灰石、蛋白、葡聚糖、磷脂、聚乙二醇中的一種。包覆層的制備方法采用現有技術中的各種方法，并不限于實施例中給出的方法。

在上述方案的基礎上，所述的四氧化三鐵納米粒子或外有包覆層的四氧化三鐵納米粒子，其直徑不大于100?nm。

加入量與微乳的配比相配合，保證微乳保持澄清而不渾濁。在上述方案的基礎上，第二步中，所述氯金酸水溶液或四氧化三鐵水溶液的加入量為各自微乳總體積的0.1%～21%。

氯金酸水溶液或四氧化三鐵水溶液的加入量可以為相應微乳體積的0.1%、0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%或21%。

在上述方案的基礎上，第三步中所述的還原劑為羥胺、檸檬酸鈉、鞣酸、抗壞血酸、白磷、硼氫化鈉中的一種。

在上述方案的基礎上，第四步中，所述的洗滌為用乙醇和去離子水各洗滌兩次或以上。