[發(fā)明專利]一種鎵酸鋅納米纖維材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810394392.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108517583B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓高榮;覃論;李翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/08
• 分類號(hào): D01F9/08;D01D5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明涉及納米材料制備研究領(lǐng)域，具體涉及一種鎵酸鋅納米纖維材料的制備方法。本發(fā)明采用的是溶膠凝膠、靜電紡絲和熱處理燒結(jié)相結(jié)合的制備方法。納米纖維直徑約在100nm。采用靜電紡絲法制備，制備的鎵酸鋅納米纖維具有一維晶體結(jié)構(gòu)，純度高，可控性好，具有很好近紅外發(fā)光性能，在生物體內(nèi)成像、藥物基因載體等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的制備方法設(shè)備簡(jiǎn)單，且具有工藝條件容易控制，成本低廉，產(chǎn)量大，易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鎵酸鋅納米纖維材料的制備方法。

背景技術(shù)

無(wú)機(jī)納米藥物載體系統(tǒng)相對(duì)于有機(jī)納米藥物載體系統(tǒng)，具有多方面的優(yōu)勢(shì)，例如其具有精確可調(diào)控的形貌尺寸，可以選擇性的聚集在病灶部位；化學(xué)穩(wěn)定好，可以較長(zhǎng)時(shí)間在體內(nèi)循環(huán)，延長(zhǎng)治療時(shí)間和效果；具有獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)等特征，用于生物組織成像或者外界刺激響應(yīng)的智能藥物載體系統(tǒng)。通常，通過(guò)摻雜可以顯著提高無(wú)機(jī)發(fā)光系統(tǒng)的光學(xué)性能。目前多數(shù)的摻雜發(fā)光系統(tǒng)多是用稀土元素(例如鑭系、錒系)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光體系，而稀土元素的本征毒性不能忽略，非稀土元素?fù)诫s(例如過(guò)渡金屬)的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。過(guò)渡金屬元素Cr³⁺是鉻是人體必需的微量元素，它是正常生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)節(jié)血糖的重要元素。Cr³⁺摻雜的ZnGa₂O₄材料激發(fā)后可產(chǎn)生更高純度和亮度的近紅外光發(fā)射，同時(shí)由于ZnGa₂O₄具有良好的生物形容性被廣泛應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域，基于ZnGa₂O₄的生物醫(yī)學(xué)材料包括成像和治療等都是一個(gè)非常具有前景的研究方向。

智能局部藥物載體系統(tǒng)(例如在病癥部位貼上一層納米纖維膜)是一種有前途的藥物傳輸治療策略。它是將與常規(guī)的給藥系統(tǒng)相比，局部給藥系統(tǒng)可以保持較低的全身藥物濃度，避免藥物全身循環(huán)的帶來(lái)的副作用，同時(shí)確保長(zhǎng)時(shí)間在病灶部位的治療藥物劑量，避免傳統(tǒng)給藥系統(tǒng)的反復(fù)多次給藥，改善治療效果。這種鎵酸鋅納米纖維在攜帶藥物后貼在病癥部位，一方面提高可以提高給藥量，另一方面可以響應(yīng)外部激發(fā)光，提供持續(xù)的、可控的和可編程的藥物釋放，達(dá)到治療效果。

靜電紡絲技術(shù)基于溶膠凝膠，利用高壓靜電場(chǎng)形成的庫(kù)侖力對(duì)紡絲液進(jìn)行拉伸和噴射，從而被拉伸的紡絲液在空氣中迅速干化形成納米纖維。靜電紡絲方法設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)靈活、適用材料范圍廣，制得的纖維連續(xù)、長(zhǎng)徑比大、直徑可控、產(chǎn)量高，因此在制備微納米纖維領(lǐng)域有著優(yōu)異的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鎵酸鋅納米纖維材料及其制備方法，結(jié)合溶膠凝膠法，采用先進(jìn)的高壓靜電紡絲設(shè)備，制備出尺寸均一、具有極高長(zhǎng)徑比的納米纖維。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種鎵酸鋅納米纖維材料及其制備方法，包括以下步驟：

(1)將2mL去離子水、6mL乙醇溶液和3mLDMF的混合均勻，室溫下磁力攪拌半個(gè)小時(shí)，攪拌速度為300-500rpm，形成均一穩(wěn)定的溶液1。

(2)將0.475g硝酸鎵(Ga(NO₃)₃·xH₂O)、0.279g硝酸鋅(Zn(NO₃)₃·6H₂O)和0.002g硝酸鉻(Cr(NO₃)₃·9H₂O)溶解到溶液1中，室溫下攪拌1h，得到穩(wěn)定的溶液2。(各種金屬離子的摩爾比為Zn:Ga:Cr＝1:1.995:0.005，即Cr³⁺的摻雜量為0.5％)

(3)稱量0.7gPVP加入溶液2中，攪拌3h，得到均勻的前驅(qū)體溶液。

(4)利用平板收集的靜電紡絲裝置，將前驅(qū)體溶液制成鎵酸鋅納米纖維，其中，噴絲頭與接收基板的距離為15cm，供料速度為0.15-0.2mL/h，紡絲電壓為8-10kV。