[發明專利]一種核殼結構的空心磁性微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201611007903.8
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106847452B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 許鈞強;謝義鵬;康倫國;姚東生
• 申請（專利權）人: 合眾（佛山）化工有限公司;韶關市合眾化工有限公司
• 主分類號: H01F1/01
• 分類號: H01F1/01;H01F41/00
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 李秀娟

本發明涉及一種核殼結構空心磁性微球，其核為納米四氧化三鐵，殼為納米二氧化硅，在堿溶液通過水熱處理法制得的核殼結構的納米空心微球；本發明提供該核殼結構的空心磁性微球的制備方法。本發明的一種核殼結構空心磁性微球，因殼為納米二氧化硅，具有密度小，親水性和生物相容性好特點，便于分離與提純；本發明所用原料易得，制備方法與工藝簡單，這種核殼結構空心磁性微球，在生物醫學、細胞學、污水處理、有機合成等應用價值，具有潛在的市場前景。

技術領域

本發明涉及一種納米微球的制備方法，尤其涉及到一種核殼結構的空心磁性微球及其制備方法，屬于精細化工技術領域。

技術背景

磁性高分子微球是指通過適當的方法使高分子微球與磁性粒子結合起來的復合材料。作為一種新型高分子功能材料，磁性高分子微球不僅具有高分子微粒的特性，還可在外加磁場下方便的分離，因而具有廣泛的用途。目前，磁性高分子微球已廣泛應用于磁性復合材料、生物醫學、細胞學、水處理、有機合成等領域。

現有技術合成磁性高分子微球的方法主要有高分子包埋法、化學轉化法和單體聚合法。化學轉化法合成的磁性微球性能較好，但是它的制造工藝繁瑣，造成生產成本高，售價昂貴，因而限制了它的應用。單體聚合法與高分子包埋法相比，合成的磁性高分子微球性能較好，同時它的制造工藝簡單，成本低，是目前合成磁性高分子微球最普遍適用的方法。而單體聚合法主要包括乳液聚合、分散聚合、種子聚合、懸浮聚合和微懸浮聚合等方法，其中乳液聚合是目前應用較多的一種制備磁性高分子微球的方法。

美國專利號USP 4774265中報道了以原位法來制備磁性高分子微球，并用該方法開發了系列商品化產品Dynabeads。該方法首先制得單分散的致密或多孔聚合物微球，此微球根據不同的需要含有可與鐵鹽形成配位鍵或離子鍵的基團(如各種含N基團、環氧基、-OH、-COOH、-SO3H等)，隨后可根據聚合物微球所具有的不同功能基以不同的方法來制備磁性高分子微球。

公開的文獻中關于空心磁性微球的報道較少，由于空心磁性微球更易于在磁場下方便分離，在生物醫學、細胞學、水處理、有機合成等領域的應用價值較大。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種核殼結構的空心磁性微球及其制備方法。

為克服現有技術存在的缺陷，本發明提出一種核殼結構的空心磁性微球，其特征在于：所述的核殼結構空心磁性微球，以納米四氧化三鐵為核、納米二氧化硅為殼。

本發明的一種核殼結構的空心磁性微球，其制備方法如下：

a)核殼結構納米磁性微球的制備：將1份納米四氧化三鐵加入到50份0.05～0.1mol HCl溶液中，超聲波處理20～60min，過濾，用去離子水洗滌納米磁性四氧化三鐵直到無氯離子為止；在制得的納米磁性四氧化三鐵中，加入100份乙醇、5～20份去離子水、0.5～2.0份30％氨水、0.5～5份硅酯或硅偶聯劑，在25～35℃攪拌下反應1～6h；將0.5～5份硅酯或硅烷偶聯劑1～2份均勻混合后，加入上述處理好的納米四氧化三鐵，攪拌1～6h；過濾，用去離子水洗滌改性的納米磁性四氧化三鐵，然后在50℃下真空干燥24h，得核殼結構二氧化硅改性納米四氧化三鐵；

b)納米磁性微球的水熱處理：將5～20份核殼結構二氧化硅改性納米四氧化三鐵加入至100份0.03～0.3mol/L堿溶液中分散均勻，然后轉移到水熱釜中，在100～200℃溫度下水熱反應24h，產物出釜后，離心過濾，用去離子水洗滌，干燥，即制得一種核殼結構的空心磁性微球。

所述的納米四氧化三鐵為球形納米四氧化三鐵或棒狀四氧化三鐵，粒徑為10～60nm，由共沉淀法、高溫分解法、微乳液法、氧化法、球磨法制備；進一步地，優選由沉淀法、微乳液法制備的納米四氧化三鐵。