[發明專利]一種原位制備四氧化三鐵磁性納米纖維的方法

有效

• 申請號: 201811605998.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109735962B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 滕瑜
• 申請（專利權）人: 昆明冶金高等專科學校
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08;D01F11/00;D01D5/00
• 代理公司: 北京科棟專利代理事務所(特殊普通合伙) 16066
• 代理人: 郭普堂

本發明公開了一種原位制備四氧化三鐵磁性納米纖維的方法，采用四氧化三鐵的有機前軀體乙酰丙酮鐵(Fe(acac)₃)與有機高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)配制的紡絲液，經過靜電紡絲制備納米纖維，再經過低溫煅燒原位形成四氧化三鐵/聚乙烯吡咯烷酮(Fe₃O₄/PVP)纖維。該方法避免共沉淀法制備的四氧化三鐵粒徑分布不均，紡絲液穩定性差等問題，通過調整靜電紡絲參數、煅燒溫度、前驅體用量，可制備不同四氧化三鐵含量和磁性能的納米磁性纖維，該磁性納米纖維可作為載藥磁性布等在生物醫療領域中使用。

技術領域

本發明屬于納米纖維材料技術領域，具體地說，涉及一種原位制備四氧化三鐵磁性納米纖維的方法。

背景技術

氧化鐵在自然界中的種類很多，最常見的幾種為磁鐵礦(Fe₃O₄)，磁赤鐵礦(γ-Fe₂O₃) 和赤鐵礦(α-Fe₂O₃)。Fe₃O₄因具有較強的磁性，尤其是達到納米尺寸的Fe₃O₄具有超順磁性，超順磁性納米粒子具有良好的生物相容性和特殊的磁學效應，廣泛應用在生物醫藥領域、磁保健、磁記錄材料中，尤其在生物醫藥領域，磁性納米材料被用作各種抗癌藥物的載體，形成一種磁靶向給藥系統。

聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)是一種常用的水溶性聚合物，且易溶于乙醇和異丙醇。廣泛應用于食品、OTC藥品、傷口敷料、化妝品等領域。同時也是靜電紡絲制備納米纖維常用的聚合物基體。靜電紡絲在藥物釋放領域與常規藥物遞送系統相比，其具有比表面積高、載藥量高、制作成本低、有機溶劑殘留少等特點，目前PVP纖維膜已廣泛應用于載藥領域。

磁性纖維是一種纖維狀的磁性材料，它兼具紡織纖維特性和磁性的功能，傳統的磁性納米纖維可采用在聚合物溶液中加入制備并分散好的四氧化三鐵納米顆粒，并進行均勻混合后采用靜電紡絲法制備磁性納米纖維。但該方法制備流程較長，且前期合成的四氧化三鐵粒徑分布不均，且制得的纖維直徑分布變得不均勻，Fe₃O₄在纖維內部團聚現象嚴重。

有鑒于此特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種原位制備四氧化三鐵磁性納米纖維的方法，采用四氧化三鐵的有機前軀體乙酰丙酮鐵(Fe(acac)₃)與有機高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)配制的紡絲液，經過靜電紡絲制備納米纖維，再經過低溫煅燒原位形成四氧化三鐵/聚乙烯吡咯烷酮(Fe₃O₄/PVP)纖維。該方法避免共沉淀法制備的四氧化三鐵粒徑分布不均，紡絲液穩定性差等問題，通過調整靜電紡絲參數、煅燒溫度、前驅體用量，可制備不同四氧化三鐵含量和磁性能的納米磁性纖維，該磁性納米纖維可作為載藥磁性布等在生物醫療領域中使用。

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是：

一種原位制備四氧化三鐵磁性納米纖維的方法，包括以下步驟：

步驟S1，配制紡絲液，稱取一定量的Fe(acac)₃和PVP，溶于乙醇溶劑中，磁力攪拌，得到混合均勻的前驅紡絲液；

步驟S2，靜電紡絲，將混合均勻的前驅紡絲液在靜電紡絲裝置中紡出均勻的復合納米纖維，并干燥去除溶劑，得到納米纖維；

步驟S3，低溫原位煅燒，將收集的納米纖維在低溫條件下煅燒一定時間，得到所需的四氧化三鐵磁性納米纖維。

進一步地，所述步驟S2為：靜電紡絲，將混合均勻的紡絲前驅液裝入靜電紡絲設備注射器，通過注射泵來控制流速，高壓直流發生器與噴絲頭相連，采用收集器與負極相連作為納米纖維收集裝置，設置收集器與噴絲頭之間的距離，收集復合納米纖維一段時間，并干燥去除溶劑。