无溶剂Fe_3O_4纳米流体的制备及表征

化 工 进 展 CH EMICAL INDUSTR Y AND EN GIN EERIN G PRO GRESS 纳米Fe3O4磁性颗粒的制备及应用现状赵朝辉　姚素薇　张卫国(天津大学化工学院应用化学系,天津300072)摘　要　介绍了纳米Fe3O4磁性颗粒的制备工艺,如机械球磨法、水热法、微乳液法、超声沉淀法、水解法等,归纳了各种制备方法的特点。

对Fe3O4颗粒当前的应用热点进行了概述,并对纳米Fe3O4的研究前景进行了展望。

关键词　磁性纳米颗粒;Fe3O4;制备;应用现状中图分类号　TB383 文献标识码　A 文章编号　10006613(2005)08086504 Preparation and Current Status of Fe3O4Magnetic N anoparticlesZhao Zhaohui,Yao S uw ei,Zhang W ei g uo(School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300072)Abstract　The preparation met hods of Fe3O4nanoparticles are int roduced,such as mechanical milling,hydrot hermal met hod,micro emulsion met hod,sono chemical synthesis and hydrolytic met hod.The characteristics of t hese met hods are summarized.A brief int roduction is also given to t he current research hot point s of Fe3O4nanoparticles.Furt hermore,research p rospect of Fe3O4nanoparticles is presented.K eyw ords　magnetic nanoparticle;Fe3O4;p reparation;current stat us 有关纳米粒子的制备方法及其性能研究受到众多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础理论研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。

纳米级超顺磁性Fe 3O 4超细粒子的制备及表征安　哲＊,朱　玲,林　锋(哈尔滨医科大学药学院有机化学教研室,黑龙江哈尔滨150086)[摘要]　目的　采用水解法,在碱性条件下制备出具有超顺磁性的Fe 3O 4纳米粒子。

方法　在N 2保护和剧烈搅拌等条件下,将Fe 3+和Fe 2+混合液滴入氨水溶液中。

结果　所制得的Fe 3O 4纳米粒子,平均粒径为25nm ,具有超顺磁性。

结论　用扫描电子显微镜(SE M )及X -射线粉末衍射法对所制得的Fe 3O 4纳米粒子进行了表征,本法可用于Fe 3O 4纳米粒子的制备。

[关键词]　Fe 3O 4;纳米;超顺磁性[中图分类号]O6-33 [文献标识码]A [文章编号]1000-1905(2004)05-0424-02Synthesis and characterization of ultrafine Fe 3O 4nanoparticlesAN Zhe ,ZHU Ling ,LIN feng(De partment of Organic Chemistry ,College of Pharmacy ,H arbin M edical University ,Harbin 150086,China )A bstract :Objective To synthesize the super para magnetic Fe 3O 4nanoparticles by hydrolyzing in alkales -cence solution .Methods Fe3+and Fe2+mixed solution were mixed with NH 4OH solution by churning and us -ing N 2.Results The synthesized Fe 3O 4nanoparticles had super paramagnetism ,its average dia meter was 25nm .Conclusion The characterization of ultrafine Fe 3O 4nanoparticles is determind by Scanning Electron Micrograph and X -ray Diffration .The method can be used to synthesize the Fe 3O 4nanoparticle .Key words :Fe 3O 4;nanometer ;super para magnetism [收稿日期]2004-02-25[作者简介]安　哲(1964-),男,黑龙江哈尔滨人,副教授,硕士。

中国组织工程研究与临床康复 第15卷 第34期 2011–08–20出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research August 20, 2011 Vol.15, No.34ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH63851Chengdu VocationalCollege ofAgricultural Science and Technology, Chengdu 611130, Sichuan Province, China; 2College of Bioengineering, XiHua University, Chengdu 610039, Sichuan Province, ChinaLi Li ★, Studying for master’s degree, Chengdu Vocational College ofAgricultural Science and Technology, Chengdu 611130, Sichuan Province, Chinalily112400@Received: 2011-05-24 Accepted: 2011-07-081成都农业科技职业学院，四川省成都市 611130； 2西华大学生物工程学院，四川省成都市 610039李黎★，女，1982 年生，四川省成都市人，硕士研究生，主要从事食品生物技术研究。

lily112400@ 中图分类号:R318 文献标识码:B文章编号:1673-8225 (2011)34-06385-03收稿日期：2011-05-24修回日期：2011-07-08 (20110524008/M •W)Fe 3O 4磁性微粒的制备及表征★李 黎1，马 力2Preparation and characterization of Fe 3O 4 magnetic particlesLi Li 1, Ma Li 2AbstractBACKGROUND: As a kind of magnetic carrier, magnetic nanometer particles have been used in enzyme immobilization, immunoassay, target drug delivery and cell sorting and so on.OBJECTIVE: To prepare nanometer Fe 3O 4 crystal particles with good dispersion stability and relatively strong magnetic. METHODS: Fe 3O 4 magnetic particles was synthesized by the chemical co-precipitation, using FeCl 2, FeCl 3 and NaOH. RESULTS AND CONCLUSION: The synthetic conditions of Fe 3O 4 magnetic particles were determined through orthogonaldesign and the optimum experimental conditions as follows: nFe 2+/nFe 3+ was 2:1, pH was 11, curing temperature was 90 ℃ and the amount of PEG was 40 mL. Under this condition, the average diameter of Fe 3O 4 particles was 78 nm, the dispersion stability was the best and the relative size of magnetic was the strongest. It could be seen from scanning electron microscope that Fe 3O 4 crystal particles were nanometer.Li L, Ma L. Preparation and characterization of Fe 3O 4 magnetic particles. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2011;15(34): 6385-6387. [ ]摘要背景：磁性微粒作为一种磁性载体在固定化酶、免疫检测、靶向载药治疗及细胞分离等生物医学领域得到了广泛的应用。

Fe3O4纳米材料的制备与性能测定化学合成Fe3O4纳米材料的方法很多,如水解法、滴定法、共沉淀法等,其中化学共沉淀法因具有产率高、粉体均匀等特点,制备中应用较多。

但是,无论采取何种方法都要在气体保护下进行,制备过程繁杂。

制备后的纳米Fe3O4粉体粒子由于直径小、表面活大,Fe2+离子在空气中逐步氧化成Fe3+,使磁性能下降,尤其是作为能量吸收剂,直接影响使用效。

因此,Fe2+的氧化问题是需要解决的关键问题。

为获得性能良好的Fe3O4能量吸收剂,用化学还原-共沉淀法制备Fe3O4,实验中不使用保护性气体,材料置于空气前,在水溶液中用表面活性剂进行包覆,使外表面形成保护层,较好地解决了Fe2+的氧化问题。

实验制备的纳米Fe3O4材料粒径均匀,新制备的呈墨黑色,未经表面包覆的Fe3O4不稳定,干燥后在研磨过程中颜色开始发生变化,由黑色逐渐变成黑褐色,随时间的延长,颜色的变化越趋明显。

表面包覆的Fe3O4纳米粉干燥研磨后,在空气中长期放置仍然呈现刚制备时的墨黑色。

从Fe3O4的SEM 图我们可以看出Fe3O4呈规则的球形,圆度较好;纳米Fe3O4粉末材料的EDX图,除Fe3O4外,其他为包覆物的峰。

X衍射与SEM测定Fe3O4的晶粒尺寸分布在27~122 nm,平均粒径66 nm。

(1)用部分化学还原-共沉淀法,在无气体保护的室温下可制备平均粒径为66 nm的Fe3O4。

(2)表面包覆的Fe3O4纳米粉末材料比未包覆制备的Fe3O4的磁饱和强度高14%;在同等条件下内包覆比外包覆制备的Fe3O4纳米粉末材料具有更高的磁饱和强度。

(3)Fe3O4纳米涂层在微波X波段具有较强的宽频吸收,随着涂层厚度增加,吸收增强,频带增宽,面密度≤2·1 kg/m2。

(4)纳米晶粒的Fe3O4比微米晶粒的Fe3O4有更好的微波吸收特性。

我们是用N2作保护，但经过这段时间的实验并未得到我们所要的纳米材料，我觉得我们可以视着不用气体保护做一次，通过对比看看是否有所不同。

fe_3o_4纳米粒子的合成与表征Fe3O4纳米粒子是一种具有良好磁性性能的纳米材料，其制备方法和表征研究在纳米材料领域具有重要意义。

下面将从合成方法和表征方法两个方面来介绍Fe3O4纳米粒子的制备和表征。

一、合成方法1．化学共沉淀法化学共沉淀法是制备Fe3O4纳米粒子的常用方法之一。

该方法的原理是将Fe2+和Fe3+离子的混合溶液加入碱性溶液中，在控制好反应条件的情况下进行共沉淀。

该方法具有简便、快速、低成本等优点。

具体的制备过程可以分为以下几个步骤：（1）准备溶液：按照一定的比例将Fe2+和Fe3+溶解在去离子水中制备混合溶液；（2）沉淀：缓慢加入碱性溶液（如氨水）到混合溶液中，混合溶液中的Fe2+和Fe3+会与碱性溶液中的OH-结合，形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀；（3）还原：通过加热或添加还原剂（如NaBH4）等方法来将Fe(OH)2和Fe(OH)3还原成Fe3O4纳米粒子；（4）洗涤：用去离子水将沉淀洗涤干净，避免杂质的存在。

2．热分解法热分解法是制备Fe3O4纳米粒子的另一种方法，其原理是通过对一定实验条件下的化学反应进行控制，来控制物质的热分解过程，从而制备出具有一定形貌和分布的纳米颗粒。

该方法具有高得率、纳米颗粒形貌可控等优点。

具体的制备过程可以分为以下几个步骤：（1）准备前驱体：使用一定的有机溶剂将Fe3+离子的前驱体溶解；（2）加热反应：在高温条件下，通过控制反应时间和反应条件等参数，使前驱体分解为Fe3O4纳米粒子；（3）洗涤：用去离子水将制备的Fe3O4纳米粒子进行洗涤干净，避免杂质的存在。

二、表征方法1．X射线粉末衍射仪（XRD）X射线粉末衍射仪是一种常用的物质结构表征方法。

对于Fe3O4纳米粒子来说，XRD可以在非破坏性的情况下，通过测量其晶体间距和衍射峰的位置，来确定其晶体结构和晶格参数。

该方法具有精度高、准确性好等优点。

2．透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜是一种可以直接观察材料纳米结构的方法，对于Fe3O4纳米粒子来说，通过TEM可以观察到其粒径和形态等特征。

收稿:2006年7月,收修改稿:2006年10月　3国家自然科学基金项目(N o.20471008)资助33通讯联系人　e 2mail :ztlbit @纳米四氧化三铁(Fe 3O 4)的制备和形貌3于文广　张同来33　张建国　郭金玉　吴瑞凤(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室　北京100081)摘　要　纳米Fe 3O 4因其特殊的理化性质及在生物医学领域潜在的应用而得到广泛研究。

本文综述了纳米Fe 3O 4的制备方法,包括直流电弧等离子体法、热分解方法、沉淀法、水热法、电化学法、微乳液法、溶胶2凝胶法、有机物模板法、回流法等,结合作者在Fe 3O 4纳米粒子制备方面的最新工作,介绍了纳米Fe 3O 4的新颖形貌。

对纳米级Fe 3O 4制备研究的发展趋势进行了展望。

关键词　纳米晶　Fe 3O 4　制备　形貌中图分类号:O614181;T B383;T M27　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)0620884209The Preparation Methods of Magnetite N anoparticles and Their MorphologyYu Wenguang Zhang Tonglai33　Zhang Jianguo Guo Jinyu Wu Ruifeng(State K ey Laboratory of Explosion Science and T echnology ,Beijing Institute of T echnology ,Beijing 100081,China )Abstract Magnetite nanoparticles have been intensively concerned and researched in recent years due to their special properties in chemistry and physics and future applications in biology and medicine.M ore and m ore attentions have been paid to preparation methods as well as m orphologic manipulation of magnetite nanoparticles since the characters and applications of magnetite nanoparticles are usually decided by their preparation method and shape.In this paper ,preparation methods of magnetite nanoparticles are summarized ,including DC arc plasma method ,thermal decom position method ,ball milling method ,co 2precipitation method ,hydrothermal method ,s ol 2gel method ,electrochemical process ,micro 2emulsion ,tem plate method and s o on.The current w ork of authors in preparing magnetite nanoparticles with various m orphologies such as octahedron ,foursquare and polyhedron is presented.Such magnetite nanoparticles with novel octahedral shapes was synthesized and reported by authors for the first time ,s o did the foursquare and polyhedral magnetite nanoparticles.The development trends of methods of preparing magnetite nanoparticles are als o discussed.K ey w ords nanoparticles ;magnetite ;preparation methods ;m orphology1　引言四氧化三铁(Fe 3O 4)是一种重要的尖晶石类铁氧体,是应用最为广泛的软磁性材料之一,常用作记录材料、颜料、磁流体材料,催化剂,磁性高分子微球和电子材料等,其在生物技术领域和医学领域亦有着很好的应用前景[1—7]。

第31卷第4期2007年8月 中　国　钼　业CH I N A MOLY BDENUM I N DUSTRY Vol .31No .4August 2007收稿日期:2007-02-04;修改稿返回日期:2007-05-30作者简介:文加波(1980-),男,助理工程师,毕业于贵州大学化学专业。

磁性纳米Fe 3O 4的研究进展文加波1,商　丹2(1.贵州省地矿局一0六地质大队实验室,贵州　遵义　563000)(2.贵州大学化学系,贵州　贵阳　550025)摘　要:简单介绍纳米Fe 3O 4的制备方法,表征手段、应用进展。

制备方法通常有化学共沉淀法、沉淀氧化法、溶胶法、微乳液法等。

其应用范围主要包括在磁性密封、生物医学、微波吸收、催化剂等一些领域。

关键词:Fe 3O 4纳米材料;制备方法;应用中图分类号:T Q586.1 文献标识码:A 文章编号:1006-2602(2007)04-0030-05D EVELO P M ENT O F M AGNET I C Fe 3O 4NANO -M ATER I ALW E N J ia -bo 1,SHANG Dan2(borat ory of 106Geol ogical party,Guizhou Bureau of Geol ogy and M ineral exp l orati on &Devel opment,Zunyi 563000,Guizhou,China )(2.Depart m ent of che m istry ,guizhou university,Guiyang 550025,Guizhou China )Abstract:This article intr oduced the p reparati on methods,the analysis measures and app licati on of Fe 3O 4nano -material .The p reparati on methods of magnetic Fe 3O 4nano -material usually consist of the che m ical co -p reci p ita 2ti on method,the s ol -gel method and the m icr o e mulsi on reacti on etc .The magnetic Fe 3O 4nano -material was ap 2p lied mainly t o the magnetic seal,the bi omedicine,the m icr owave abs or p ti on,the catalyst,and s o on .Key words:Fe 3O 4nano -material;p reparati on methods;app licati ons0　引　言在众多的纳米材料中,纳米Fe 3O 4微粒以其优良的性质和广泛的应用潜力而备受关注,其制备方法也很多,如化学共沉淀法[1-2]、沉淀氧化法[3-4]、微乳液法[5,15]、水热法[6]、机器研磨法[7]、反相胶束微反应器制备纳米Fe 3O 4微粒[8]、凝聚法[9]、溶胶法等。

常用的磁性纳米微粒有金属合金、γ-Fe 2O 3、Fe 3O 4、铁氧体等,其中磁性Fe 3O 4纳米微粒应用非常广泛。

纳米Fe 3O 4有颗粒粒径小、比表面积很高、磁敏等特性，在生物分离[1-3]、靶向药物[4-5]、肿瘤磁热疗[6-7]以及免疫检测[8-9]等领域应用前景光明。

本文在空气环境下，以FeCl 3·6H 2O 、FeSO 4·7H 2O 为原料制备具有超顺磁的磁性Fe 3O 4纳米粒子，希望为后续制备磁性高分子复合微球提供性能优良的磁核。

1实验部分１．１药品与仪器FeCl 3·6H 2O （分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、FeSO 4·7H 2O （分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、NaOH （分析纯，淮南化学试剂厂）、无水乙醇（分析纯，上海天臣化工医保公司）。

相对磁性强弱用可见光分光光度计（722型，上海精密科学仪器有限公司）测上层清液透光度的方法测试。

磁性Fe 3O 4纳米粒子晶体结构用X 射线衍射仪（XD-3型，普析通用公司）测定，扫描范围15－70°，Cu （Ka ，λ＝1.5406nm ）靶，36kV/30mA ；红外光谱分析用美国Nicolet 公司IR200傅里叶红外光谱仪测定，采用KBr 压片，样品的磁滞回线用振动样品磁强计(HH 型，南京大学仪器厂)分析,样品采用擦镜纸包裹后腊封进行测量。

１．２磁性Ｆｅ３Ｏ４纳米微粒制备１．２．１制备方法称取一定量FeC13·6H 2O 和FeSO 4·7H 2O 置于锥形瓶中，加入去离子水，搅拌充分溶解，超声震荡，边超声边滴加一定浓度的NaOH 到一定的pH 值。

滴加完毕，继续超声震荡1h,然后在设定温度的恒温水浴锅中恒温晶化3h ，得到磁性Fe 3O 4纳米粒子。

用去离子水和无水乙醇分别洗涤三次，离心分离出磁性Fe 3O 4纳米粒子。

在真空干燥箱中干燥3h 后，研磨样品得到磁性Fe 3O 4纳米粒子，密闭保存。

聚乙二醇包覆纳米Fe3O4颗粒的制备及表征张峰，朱宏（南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210009）摘 要：采用化学共沉淀法制备了聚乙二醇(PEG4000)包覆的纳米Fe3O4颗粒，然后分散于水中制成磁性液体，研究了PEG用量对磁性液体稳定性的影响。

粒度测试和形貌分析表明，PEG包覆的纳米Fe3O4颗粒平均粒径为30nm，包覆层厚度约5～10nm，粒径分布较窄。

红外光谱分析表明，PEG与纳米Fe3O4主要以氢键结合，结合差热和电镜分析，认为颗粒的分散作用主要是空间位阻作用，PEG用量为15wt%的纳米Fe3O4颗粒的PEG 包覆量约为9wt%。

吸光度测试表明，随着聚乙二醇用量的增加，悬浮液的稳定性提高，用量15wt%时，悬浮液分散稳定性最好，包覆样的饱和磁化强度为57A·m2/kg，具有良好的超顺磁性。

关键词：纳米Fe3O4颗粒；聚乙二醇；包覆；分散稳定性中图分类号：TB383; TM27 文献标识码：A 文章编号：1001-3830(2009)04-0027-04 Preparation and Characterization of PEG-coated Fe3O4 NanoparticlesZHANG Feng, ZHU HongCollege of Material Science and Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, ChinaAbstract：PEG-coated Fe3O4 nanoparticles were prepared by co-precipitation method, and the effect of PEG content on the magnetic fluid stability was investigated. The analysis showed that the Fe3O4 nanoparticles were prepared with an average particle size of about 30nm, PEG-coated thickness of about 5 to 10nm. IR results indicated that the Fe3O4 nanoparticles were coated by hydrogen bond. According to both the TG and TEM examination, the dispersal of particles was mainly a result of steric hindrance, and the proportion of coated PEG was about 9%. The absorbance test results revealed that the stability of fluids increases with increasing PEG content. For the fluid coated with 15% PEG, the dispersion stability of fluids was the best of all. The coated particle sample has a saturation magnetization of 57A·m2/kg and exhibits good superparamagnetism.Key words：Fe3O4nanoparticles; PEG; coating; dispersion stability1 引言磁性纳米颗粒是近年来一个较热门的研究课题，这种新型材料不但具有普通纳米颗粒所具有的基本效应（即表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应），在一定条件下，还具有良好的生物相容性和生物靶向性能等。

中图分类号:R994 4 文献标识码:A 文章编号:1002-3127(2008)02-0111-03论著Fe 3O 4纳米颗粒的制备及其LD 50测定董晶莹1,刘宁2(1.东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150030;2.东北农业大学食品学院)摘要 目的 合成Fe 3O 4纳米颗粒,对经油酸钠改性前后的Fe 3O 4纳米颗粒进行小鼠的急性毒性实验。

方法 Fe 3O 4纳米颗粒的制备采用共沉淀法;表面改性处理采用油酸钠方法;纳米颗粒的表征分析采用X 射线衍射分析仪(XRD)分析和透射电子显微镜分析方法;纳米颗粒的急性毒性实验采用急性毒性实验方法。

结果 在氮气的保护下制备温度取30~50 之间,反应结束的p H 取10~12之间,Fe 2+ Fe 3+=1 2,铁盐的浓度为0 1mol L ,搅拌速度为2000r min 可以得到粒径为15nm 的纳米颗粒。

p H=5时,油酸钠的添加量为湿粉质量的20%,添加温度为80 ,得到乌黑发亮的粒径为15nm 的改性纳米颗粒。

结论 改性前后的纳米颗粒对ICR 小鼠的口服半数致死量LD 50均大于3767mg kg 体重,对肝脏和肺脏有一定的影响。

关键词 Fe 3O 4纳米颗粒;制备;改性;急性毒性Synthesis of Fe 3O 4nano particle and its determination of LD 50DONG Jing ying,LI U Ning(Key Lab o f Dairy Science ,Ministry o f Education ;College o f Foo d Science ,Northeast Agricultural University ,Harbin Heilongjiang 150030,China)Abstract Objective This article focused on the preparation of Fe 3O 4nano particle by coprecipitation and its modification by sodi um oleate.At the same time,its acute toxicity was evaluated by ICR mouse.Method Fe 3O 4nano particle preparation with together method of precipi tation;Surface modificati on is handled with oleic acid sodiu m method;The nano particle superficial characteristics analyses adopt XRD(X ray diffraction)analysis and the transmission electricity mirror analysi s method;The test of acute toxicity should be done by the method of acu te toxicity.Results The results indicated:The technical condi tion was that temperature was between 30 and 50 centigrade,final pH value was between 10and 12,the ratio of Fe 2+and Fe 3+was 0 5,concen tration of ferrite was 0 1mol L,s tirring velocity was 2000r mi n.The size of obtained particles was 15nm.Sodium Oleate,as a kind of anion surface active reagent,i ts modification condition was that pH value was 5,the quan tity accounted for 20%of total waterish nano particle power,the temperature was 80 .Conclusion Modified and non modified nano particle was prepared colloid fluid and its LD 50was higher than 3767 91mg kg orally on ICR mouse.Nano particles was harmful to liver and lung to some extent.Key w ords Fe 3O 4nano particles;p reparation;modification;LD 50基金项目:国家自然科学基金项目(30371055)作者简介:董晶莹,硕士研究生,研究方向:营养与食品安全(现为哈尔滨工业大学博士研究生)。