[發明專利]一種納米粒子及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201510566288.3
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105233840A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 張翼;董文飛;常智敏;李力
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/656
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

1.一種納米粒子，其特征在于，包括介孔二氧化硅棒，嵌設在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及負載在所述二氧化硅棒表面的鉑粒子和/或鈀粒子；所述二氧化硅棒的長度為20～500nm，所述磁性粒子的粒徑為50～150nm，所述鉑粒子的粒徑為2～20nm，所述鈀粒子的粒徑為2～20nm，所述介孔的孔徑為1～5nm。

2.根據權利要求1所述的納米粒子，其特征在于。所述磁性粒子為r-Fe₂O₃、MeFe₂O₃、Fe₃O₄、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一種，其中，Me為Co、Mn、Ni中的一種。

3.根據權利要求1或2所述的納米粒子，其特征在于，所述納米粒子的比表面積為800～1200m²/g，累積孔體積不小于0.5cm³/g；所述納米粒子的磁響應能力不小于58emu/g。

4.一種權利要求1-3任一項所述的納米粒子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

制備磁性粒子，

將磁性前驅體、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮氣保護下室溫100～1000rpm攪拌30分鐘，之后加熱到240～280℃繼續100～1000rpm攪拌30分鐘，制得第一反應溶液，

在所述第一反應溶液中注入60～75℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，繼續100～1000rpm攪拌1小時反應最終生成磁性粒子，

將所述磁性粒子進行分離、水洗、干燥；

所述聚丙烯酸與所述磁性前驅體的物質的量之比為10:1，所述二甘醇的體積份為所述二甘醇的體積與所述磁性前驅體的物質的量之比，所述體積份為30～40ml/mmol；

制備嵌設有所述磁性粒子的介孔二氧化硅棒，

將1ml濃度為8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的5mg/ml陽離子表面活性劑的水溶液中，充分分散，加入0.5ml氨水，之后迅速加入正硅酸乙酯后繼續攪拌30分鐘，洗去所述陽離子表面活性劑，制得嵌設有所述磁性粒子的介孔二氧化硅棒；

所述二氧化硅棒的表面處理，

將所述二氧化硅棒分散在醇溶液中，加入氨基硅氧烷后攪拌均勻，再加入硅氧烷水解劑后得之；

負載所述鉑粒子和/或所述鈀粒子，

將表面處理后的所述二氧化硅棒分散在水溶液中，加入含鉑鹽和/或含鉑酸和/或含鈀鹽和/或含鈀酸，并對所述水溶液進行攪拌處理，加入硼氫化鈉水溶液后繼續攪拌反應2～4h，洗滌后制得所述納米粒子。

5.根據權利要求4所述的納米粒子的制備方法，其特征在于，所述磁性前驅體為鐵鹽、錳鹽、鎳鹽中的一種。

6.根據權利要求4所述的納米粒子的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯酸的分子量為1500～3000；所述氫氧化鈉的二甘醇溶液的濃度為0.1g/mL；所述陽離子表面活性劑為烷基季銨鹽。

7.根據權利要求4-6任一項所述的納米粒子的制備方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯與所述磁性粒子的物質的量之比為：

[TEOS×10^-7]/[Fe₃O₄]＝4.9～7.6；

所述陽離子表面活性劑的濃度為10^-2～10²mg/mL。

8.一種權利要求1-3任一所述的納米粒子在化學催化中的應用。

9.一種權利要求1-3任一所述的納米粒子在污水凈化中的應用。

10.一種權利要求1-3任一所述的納米粒子在生物醫學成像中的應用。