[發(fā)明專利]一種KMnF3納米線及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611055034.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106745286B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 錢海生;郝梨娜;劉坤;陸楊
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: C01G45/06
• 分類號: C01G45/06;B82Y40/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 盧敏,何梅生

技術領域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術領域，涉及一種KMnF₃納米線的制備方法。

背景技術

納米材料性質(zhì)與其大小、結構和形貌密切相關。磁共振造影劑的弛豫效能與納米材料的形貌、大小等緊密相連，常用的T₁型造影劑有Gd-DTPA、MnO、Mn₃O₄等。其中二價錳離子有5個未成對電子可以縮短T₁的弛豫時間，從而可用作磁共振T₁造影劑。Mn基的造影劑具有較好的生物相容性和相對較高的弛豫率，受到了廣泛的關注。KMnF₃是一種近幾年開發(fā)出來的新型的錳基造影劑，具有良好的生物相容性、較高的縱向弛豫效率。目前KMnF₃的合成主要使用溶劑熱法，且得到的產(chǎn)物多為納米顆粒或者微晶體。至今，一維KMnF₃納米線的制備方法尚未出現(xiàn)。

英國《納米尺度》(Nanoscale,2013年，第5卷，第5073-5079頁)報道了溶劑熱法制備 KMnF₃納米顆粒，其采用乙醇和己烷混合液作溶劑在160℃反應24h，得到尺寸為20nn左右的KMnF₃納米顆粒。但是這種方法需要在密閉的反應體系中進行，反應不能大規(guī)模生產(chǎn)；且這種方法得到的產(chǎn)物質(zhì)量較低。

無機化學通訊(Inorganic Chemistry Communications,2004年，第7卷，第283-285頁) 報道了溶劑熱法制備針棒狀KMnF₃晶體，其用乙醇作溶劑在160℃反應24h，制得了長度為 20-30nm的針棒狀KMnF₃納米結構。但是這種方法同樣無法大規(guī)模生產(chǎn)，且會出現(xiàn)反應不均勻的現(xiàn)象。

德國《先進材料》(Advanced Materials，2001年，第13卷，第1697-1699頁)報道了微乳法制備KMnF₃納米立方體，其用正丁醇、辛烷和水做溶劑，加入表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，攪拌8小時后得到粒徑在70nm左右的KMnF₃立方體。但是這種方法所合成的顆粒粒徑分布不好控制，且溶劑不易洗脫。

綜上所述，目前制備出的KMnF₃納米晶體的形貌有立方相顆粒、棒針狀，尚未出現(xiàn)一維納米線結構的KMnF₃。且現(xiàn)有制備方法普遍存在反應不均勻、不適合大規(guī)模生產(chǎn)、反應粒徑不好控制等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為避免現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供了一種KMnF₃納米線及其制備方法，所要解決的技術問題是在高溫油相中制備出一維的KMnF₃納米線。

本發(fā)明為解決技術問題，采用如下技術方案：

本發(fā)明首先公開了KMnF₃納米線的制備方法，是按如下步驟進行：

a、將5～9g錳鹽和20～35g油酸鈉溶解在34～45mL蒸餾水、59～83mL正己烷與25～ 38mL醇的混合液中，在50～90℃下攪拌8～12h；反應液移至分液漏斗，加水洗滌，所得上層溶液即為所制備的油酸錳溶液，真空干燥，得油酸錳；

b、將0.09～0.243g油酸錳加入到2～5mL油酸、3～7mL油胺和9～15mL十八烯的混合溶液中，攪拌均勻；然后在90-110℃下抽真空5-10分鐘除水，再降至室溫，得混合反應液；

c、將溶有0.08～0.296g KF的3～8mL甲醇溶液加入到所述混合反應液中，攪拌均勻；先加熱至50～80℃，保溫10～30mim以除去甲醇；再將溫度升至90～110℃，抽真空5～20min 以除去水；然后在氮氣保護流下加熱至260～300℃，并保溫40～80min；最后降至室溫，即獲得油溶性KMnF₃納米線的分散液。

其中：步驟a中所述錳鹽為MnCl₂、Mn(NO₃)₂或Mn(CH₃COO)₂，所述醇為甲醇或乙醇。

本發(fā)明進一步公開了按上述方法制備的一維油溶性KMnF₃納米線，其用PO-PEG(磷酸化的聚乙二醇)以氯仿做溶劑進行水溶性修飾后，所得水溶性KMnF₃納米線的縱向摩爾弛豫率r₁值為4～6mM^-1s^-1。