專利名稱：一種表面活性劑輔助制備單分散Fe₃O₄納米晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面活性劑輔助制備單分散Fe304納米晶的方法，特別涉 及一種雙表面活性劑輔助制備單分散Fe304納米晶的方法。
背景技術(shù)：
四氧化三鐵由于具有優(yōu)異的電磁性能在催化劑、能量和磁信息儲(chǔ)存、磁 流體等工業(yè)應(yīng)用廣泛。近年來，以四氧化三鐵等磁性納米晶為內(nèi)核，以有效 藥物成分和輔助劑為殼組成磁靶向給藥系統(tǒng)的研究成為治療惡性腫瘤研究領(lǐng) 域的重大課題。但研究表明，只有小于50mn的粒子才能穿過肝臟內(nèi)皮細(xì)胞或 通過淋巴系統(tǒng)傳送到脾和骨髓以及到達(dá)腫瘤組織(楊文勝等，《納米材料與生 物技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005.7， 160-162)。因此，制備出粒徑小且可控、 均勻度好和高分散性的四氧化三鐵納米粒子就成為該研究領(lǐng)域的前提條件。
目前四氧化三鐵的制備方法共有三類，即物理法、生物法和化學(xué)法。以機(jī) 械球磨法為代表的物理法是將微米或亞微米級(jí)的粒子進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間(通常為一 星期或更長(zhǎng))研磨，然后分散到油基介質(zhì)中而得。盡管該法操作簡(jiǎn)單，但所 得粒子尺寸分布較寬(納米-微米)，不適用于生物醫(yī)用的磁性納米材料。生 物法是利用生物技術(shù)從含有磁性氧化物粒子的生物體內(nèi)直接提取其磁性粒子 的方法，該法所得磁性粒子具有很好的生物兼容性，但提取過程煩瑣，不易 大量獲得，且粒徑不能系統(tǒng)可控。化學(xué)法是制備四氧化三鐵的主要途徑，可 分為水熱合成和溶劑熱合成兩條路線。由于鐵在自然界中存在將近15種氧化 物和氫氧化物，而且相互之間很易轉(zhuǎn)化，故在水溶液中通過水解或共沉淀等 方法來得到純凈的四氧化三鐵較為困難。Angew. Chem. Int. Ed. 2005， 44， 2782-2785和Crystal Growth & Design, 2005， 5， 393分別報(bào)道了用溶劑 熱法來制備鐵酸鹽或四氧化三鐵，雖然他們制備出了粒徑均勻，分散性好的 四氧化三鐵粒子，但前者所得粒子粒徑介于200-800nm之間；后者能制備出 粒徑很小的四氧化三鐵粒子，但制備過程中用到有毒試劑正己烷和十二胺， 有明顯的生物安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有制備技術(shù)存在的問題，提供一種雙表面活性
劑輔助制備FeA的方法，合成的Fe304納米粒子粒徑在10-150nm范圍內(nèi)可調(diào) 控，分散性好，合成過程簡(jiǎn)單且無污染。
一種表面活性劑輔助制備單分散Fe必納米晶的方法,將可溶性三價(jià)鐵鹽、 醋酸鈉、聚乙二醇和十二垸基磺酸鈉依次加入乙二醇中超聲分散成糊狀物， 在160-180。C密閉條件下反應(yīng)6-96小時(shí)，所得黑色四氧化三鐵鈉米粒子。
所述三價(jià)鐵鹽包括氯化鐵、硫酸鐵或醋酸鐵，加入量為0. 03-0. 24mol/L 乙二醇；
所述醋酸鈉的加入量為0. 1-0. 6mol/L乙二醇；
所述聚乙二醇(PEG, 6000)的加入量為20-240g/L乙二醇；
所述十二烷基磺酸鈉(SDS)的加入量為0. 04-0. 48mol/L乙二醇；
所述超聲分散的超聲功率為600-2400W，超聲頻率為19-80KHz。
為了得到較髙純度的復(fù)合粒子，可對(duì)粒子用無水乙醇或去離子水進(jìn)行洗 滌，以除去各種雜質(zhì)。
本發(fā)明制備的四氧化三鐵納米晶可以在乙醇中超聲分散，然后采用掃描 電鏡或者透射電鏡觀測(cè)納米晶的結(jié)構(gòu)和形貌。合成出的四氧化三鐵納米晶純 度高(100%為四氧化三鐵)，具有親水性表面，粒徑均勻，分散性好，粒徑的 直徑可在10-150納米范圍內(nèi)精確調(diào)控。
本發(fā)明所涉制備方法步驟簡(jiǎn)單，可以迅速投入大規(guī)模生產(chǎn)，無規(guī)模限制; 反應(yīng)溫度較低，有利于節(jié)約能源；設(shè)備易購置，操作簡(jiǎn)單易行；合成的粒子 粒徑很小且均勻，有望在治療惡性腫瘤的磁耙向給藥系統(tǒng)中得到應(yīng)用。


圖1為四氧化三鐵納米晶的透射電鏡照片；
圖2為四氧化三鐵納米晶的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l、四氧化三鐵納米晶的制備 將3mmol六水合氯化鐵加入25ml乙二醇中，超聲分散15分鐘，再依次加 入15mmo1醋酸鈉、0. 4g聚乙二醇和6mmo1十二垸基磺酸鈉，超聲分散2小時(shí), 使混合物形成均勻的紅褐色糊狀物，將該混合物轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜，在180℃下反
應(yīng)24小時(shí)，冷卻后于釜底獲得黑色物質(zhì)；用無水乙醇或去離子水洗滌數(shù)次， 得到的黑色產(chǎn)物即為四氧化三鐵鈉米晶。
合成的四氧化三鐵鈉米晶如圖l所示，納米晶的直徑均一，為ionm。
實(shí)施例2、四氧化三鐵納米晶的制備
稱量3ramo1硫酸鐵加入25ml乙二醇中，超聲分散15分鐘，再依次加入 15mmol醋酸鈉、0.4g聚乙二醇和4ramol十二烷基磺酸鈉，超聲分散2小時(shí)， 使混合物形成均勻的紅褐色糊狀物，將該混合物轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜，在16(TC下反 應(yīng)48小時(shí)，冷卻后于釜底獲得黑色物質(zhì)；用無水乙醇或去離子水洗滌數(shù)次， 得到的黑色產(chǎn)物即為四氧化三鐵鈉米晶。
合成的四氧化三鐵鈉米晶如圖2所示，納米晶的粒徑均一，為130mn。
權(quán)利要求
1.一種表面活性劑輔助制備單分散Fe3O4納米晶的方法，其特征在于將可溶性三價(jià)鐵鹽、醋酸鈉、聚乙二醇和十二烷基磺酸鈉依次加入乙二醇中超聲分散成糊狀物，在160-180℃密閉條件下反應(yīng)6-96小時(shí)，得四氧化三鐵鈉米粒子；所述三價(jià)鐵鹽包括氯化鐵、硫酸鐵或醋酸鐵，加入量為0.03-0.24mol/L乙二醇；所述醋酸鈉的加入量為0.1-0.6mol/L乙二醇；所述聚乙二醇的加入量為20-240g/L乙二醇；所述十二烷基磺酸鈉的加入量為0.04-0.48mol/L乙二醇。
全文摘要
一種表面活性劑輔助制備單分散四氧化三鐵的方法，屬于無機(jī)非金屬材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以可溶性三價(jià)鐵鹽作為鐵源，以乙二醇作為還原劑，借助雙表面活性劑聚乙二醇和十二烷基磺酸鈉的保護(hù)作用，于160-180℃下反應(yīng)6-96小時(shí)，制得粒徑在10-150nm范圍可精確調(diào)控的單分散四氧化三鐵納米晶。該方法原料價(jià)廉易得，設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程無污染，可快速實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號(hào)C01G49/08GK101172665SQ20061003250
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者劉小鶴, 邱冠周, 顏愛國 申請(qǐng)人:中南大學(xué)