磁性纳米粒子

纳米粒子的制备方法及应用纳米粒子的制备方法分为物理方法和化学方法。

物理方法主要包括雾化法、机械合金法、燃烧法等，化学方法主要包括溶胀法、微乳液法、共沉淀法、水热法等。

以下是关于纳米粒子的常见制备方法及其应用的详细介绍。

1. 雾化法：将物质通过高温、高压的气体和固液混合物的喷雾，使其迅速冷却固化，形成纳米粒子。

这种方法的特点是造粒速度快、控制性好，应用广泛。

例如，铜纳米粒子制备后可以应用于导电涂料、导电油墨等领域。

2. 机械合金法：通过机械能强化作用，将材料在高能物理场中研磨、冲击或研磨脱臭，使其形成纳米粒子。

这种方法能够制备高纯度的纳米材料，并且可以控制纳米颗粒的形貌和粒度。

例如，铁-铁氧化物纳米复合粒子可以应用于催化剂、磁性材料等领域。

3. 燃烧法：通过在适当的氧气中燃烧金属颗粒或金属盐溶液，使其生成纳米颗粒。

这种方法具有操作简单、制备快速的优点。

例如，钛纳米颗粒可以应用于太阳能电池、生物材料等领域。

4. 溶胀法：利用高分子溶胀、凝胶与干燥法，通过控制溶胀度和架链密度，形成纳米颗粒。

这种方法制备的纳米粒子具有较大的比表面积和较高的孔隙度，适用于吸附、分离等领域。

5. 微乳液法：利用表面活性剂和油水体系，通过溶胶-凝胶转化或乳化反应制备纳米颗粒。

这种方法具有制备精密、单分散的纳米颗粒的优点，例如，二氧化钛纳米颗粒可以应用于催化剂、阳光防护剂等领域。

6. 共沉淀法：将溶液中的金属离子还原后，通过慢慢加热和搅拌，使其形成纳米颗粒。

这种方法的优点是制备过程简单、成本低廉，适用于大批量生产。

例如，氧化铁纳米颗粒可以应用于医学成像、磁性流体等领域。

7. 水热法：将溶液放入高温高压设备中，在水的超临界状态下进行溶解、析出和固化，形成纳米颗粒。

这种方法制备的纳米材料具有优异的结晶度和热稳定性，广泛应用于催化剂、电池材料等领域。

纳米粒子具有特殊的物理、化学和光学性质，因此在众多领域中有重要的应用。

以下是几个典型的应用领域：1. 生物医学：纳米粒子在生物医学领域中具有广泛的应用，如药物载体、分子成像、肿瘤治疗等。

防止纳米粒子团聚的方法一、前言纳米技术的应用越来越广泛，而纳米粒子的团聚现象也成为制约其应用的一个重要问题。

因此，如何防止纳米粒子团聚已经成为了研究人员关注的焦点之一。

本文将介绍几种常见的防止纳米粒子团聚的方法。

二、物理方法1. 超声波法超声波是一种高频振动波，可以通过在液体中引起剪切力和压力来分散纳米粒子。

具体操作时，将含有纳米粒子的溶液放入超声波浴中，在一定时间内进行超声处理。

这样可以有效地防止纳米粒子团聚。

2. 磁场法磁场法是利用磁性材料对纳米粒子进行吸附和分散。

具体操作时，将含有磁性材料和纳米粒子的溶液放入磁场中，在一定时间内进行处理。

这样可以使磁性材料吸附在纳米粒子表面，从而分散纳米粒子。

3. 气相法气相法是将液态原料喷雾到高温反应室中，利用高温气相反应制备纳米材料。

这种方法可以得到纳米粒子的单分散状态，避免纳米粒子团聚。

三、化学方法1. 表面修饰法表面修饰法是将一些具有亲水性的功能基团引入纳米粒子表面，从而改变其表面性质，使其在水溶液中分散。

具体操作时，将含有纳米粒子的溶液加入适量的表面活性剂和功能基团，在一定时间内进行反应。

这样可以有效地防止纳米粒子团聚。

2. 电化学法电化学法是利用电化学原理来控制纳米粒子的分散状态。

具体操作时，将含有纳米粒子的溶液放入电解池中，在适当的电位下进行处理。

这样可以改变溶液中离子浓度和pH值等参数，从而影响纳米粒子的分散状态。

3. 溶剂置换法溶剂置换法是利用不同极性溶剂之间的相互作用来控制纳米粒子的分散状态。

具体操作时，将含有纳米粒子的溶液加入适量的有机溶剂，在适当的条件下进行处理。

这样可以改变纳米粒子与溶剂之间的相互作用，从而影响其分散状态。

四、总结防止纳米粒子团聚是纳米技术应用中不可避免的问题，而以上介绍的物理方法和化学方法都可以有效地解决这一问题。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法来控制纳米粒子的分散状态，以保证其性能和稳定性。

同时，也需要加强对纳米材料安全性、环境影响等方面的研究和监管，以确保其安全应用。

中央民族大学理学院应用物理系磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用吴俊桃 1035018磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用摘要磁性纳米颗粒作为一种新型纳米材料,在许多领域,特别是在生物医药、生物工程等方面具有广阔的应用前景。

本文着重论述了近年来磁性纳米颗粒在生物分离、靶向给药、热疗以及磁共振成像对比剂等方面的应用,并对其应用前景进行了展望。

关键词磁性纳米颗粒磁分离靶向给药热疗磁共振成像随着纳米技术的快速发展,纳米材料特别是磁性纳米颗粒在生物医学领域引起了人们极大的研究兴趣。

磁性纳米颗粒为生命科学和生物技术提供了多种可能,这主要是由于以下几方面:首先,磁性纳米颗粒的尺寸从几个纳米到几十个纳米均具有良好的可控性,与细胞、病毒、蛋白质和基因相比,粒径较小或相当。

这就意味着它们能够靠近我们感兴趣的生物实体,事实上,它们能够被生物分子修饰以致与生物实体相结合,从而提供了一种可控的标记方法。

第二,磁性纳米微粒的磁性遵从库仑定律,能够通过外加磁场来控制。

这种“远距离作用”与磁场对人体组织的固有穿透性相结合,从而可开展包含磁性纳米粒子和磁性标记的生物体的运输、固定等许多方面的应用,它们可用于传送“包裹”,例如抗癌药、放射性原子等,到特定的的靶区,如癌症部位。

在大多数的理想应用中,当磁性纳米微粒的大小低于某个临界值时,会处于最佳状态,此临界值主要依赖于材料自身的特性。

典型的磁性纳米颗粒为10～20nm ,此时纳米微粒为单磁畴,在阻断温度以下,它们呈现超顺磁性。

这种超顺磁性的纳米微粒具有大的磁矩常量,可忽略剩磁和矫顽力,能够像大的顺磁性原子一样对应用的磁场做出快速的响应。

此外,在室温下可忽略超顺磁性纳米微粒的团聚。

这些特性为其在生物医学领域的广泛应用奠定了良好的基础。

第三,磁性纳米微粒能够对磁场的周期性变化产生响应,从激励场获得能量,由此微粒能够被加热,从而可用于热疗,传输大量的热能到靶区,如肿瘤。

实际上,磁性纳米微粒也可作为化疗或放射性治疗的增强剂,因为组织被适度的加热能够更有效地破坏恶性肿瘤细胞。

聚合物包覆的超顺磁性Fe3O4纳米粒子万守荣1，郑月娥1，刘源钦1，阎虎生1，刘克良21南开大学高分子化学研究所，天津3000712军事医学科学院毒物药物研究所，北京100850关键词：磁性纳米颗粒，磁流体，纳米材料，聚（甲基）丙烯酸甘油单酯稳定地分散于载液中的超顺磁性纳米粒子如Fe3O4称磁流体。

磁流体广泛用于细胞分离、药物控释、免疫试验、磁共振诊断增强剂和肿瘤热疗等[1,2]。

在磁流体的应用中其关键性能之一是其磁性纳米粒子的表面性能（如生物相容性等）和表面功能基（用于固载配体等）。

由于铁磁性的纳米粒子具有非常高的表面能，纳米粒子有很高的聚集的倾向。

因此磁流体中的铁磁性的纳米粒子必须有稳定剂才能稳定存在，常用的稳定剂有双电层稳定剂[3]和有机表面活性剂[4]，这些稳定剂稳定的磁流体由于其稳定性较低，在某些应用中磁性纳米粒子会聚集。

也有用天然或合成聚合物作为稳定剂制备磁流体[5,6]。

本文采用丙烯酸甘油单酯和甲基丙烯酸甘油单酯的均聚物或含聚丙烯酸甘油单酯（PGA）或聚甲基丙烯酸甘油单酯（PGMA）的二嵌段共聚物作为稳定剂，合成了非常稳定的水基磁流体，在这些磁流体中，聚丙烯酸甘油单酯或聚甲基丙烯酸甘油单酯吸附于Fe3O4纳米粒子表面上，而嵌段共聚物的另一段伸展向水相中，这样可通过改变伸展向水相中的这一段聚合物，来合成磁性纳米粒子具有特定表面特性或特定功能基的磁流体。

PGA和PGMA是分别通过酸性水解其前体聚合物－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯(PSA)和聚甲基丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯(PSMA)得到，PSA 和PSMA通过ATRP合成。

嵌段共聚物聚丙烯酸－聚丙烯酸甘油单酯（PAA-b-PGA）、聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙基酯－聚甲基丙烯酸甘油单酯（PDMAEMA-b-PGMA）、聚乙二醇单甲醚－聚丙烯酸甘油单酯（MPEG-b-PGA）分别通过其前体聚合物聚丙烯酸叔丁酯－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯、聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙基酯－聚甲基丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯、聚乙烯醇单甲醚－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯的脱保护而得到，这几种前体嵌段共聚物都是通过ATRP法合成的。

多功能磁性纳米颗粒的介绍、制备及生物医药应用摘要纳米技术和分子生物的结合，发展了一个新兴的研究领域：纳米生物技术。

磁性纳米颗粒是一类性能卓越的纳米材料，它具有可控的尺寸，在外形上易于改变，核磁共振现象中对比明显等特质。

因此这些纳米颗粒在生物及医药领域得到了很广泛的应用，包括：蛋白质的纯化，药物输送，医学成像。

由于在生物医药领域，多模式功能具有潜在的利益，研究者们纷纷开始设计和制造多功能磁性纳米颗粒。

现在有两种方法来制造基于磁纳米基础上的多功能纳米结构。

第一个方法是分子功能化，包括依赖抗体、蛋白质，和给磁性纳米颗粒染色；另一种方法是整合磁性纳米颗粒的其他功能纳米成分，例如量子点，或金属纳米颗粒。

正是因为他们可以显示几种功能协同和运输，而不是一种功能同时起效，这种多功能磁性纳米颗粒在生物医药领域的应用有着独特的优势。

我们先回顾一下多功能磁性纳米颗粒的设计和生物医药应用的几个例子。

在多功能磁性纳米颗粒与适合的配体、抗体或蛋白质结合之后，生物功能磁性纳米颗粒显示出了高度选择性的结合。

这些结果显示出了纳米颗粒可以应用于解决生物医药问题，例如：蛋白质纯化，细菌检测，褪毒素。

使纳米颗粒与其他纳米成分结合在一起的混合纳米结构，显示出伴随着特征的顺磁性。

例如荧光或加强的光学对比度。

这一结构为强化医学成像和药物控制释放提供了平台。

我们希望多组分磁性纳米颗粒的完整结构和特殊的结构特征的结合。

可以吸引更多的研究兴趣并在纳米医疗中开辟出新的道路。

1.介绍纳米技术和分子生物医药的结合是的一项新兴的研究领域——纳米生物科技蓬勃发展。

纳米生物科技还未发现新材料过程、现象等提供了有利的机会，纳米级别的磁性材料有它们独特的优点，例如可以在生物医药应用上提供许多机会，首先磁性纳米材料可以传输从1-104nm数量级的固定尺寸的物质，因此他们的尺寸和性能的最优化可以很容易的与研究热点相匹配。

其次外部的磁力可以制造纳米颗粒，这一“超距作用”为很多应用领域提供了巨大的优势。

毕业论文开题报告环境工程磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究一、选题的背景、意义随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展，特别是能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、传感技术等高新技术领域的高速发展，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料提出了新的需求[1]。

再者随着中国工业经济的飞速发展，现有的传统材料己经难以满足其需求，开发、利用高性能材料和新功能材料己经成为共识。

纳米材料就应运而生，由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，与通常的多晶材料或者微粉完全不同，其表现出高的表面效应、体积效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质[2-4]。

纳米科学技术的快速发展，让磁性纳米材料得到了长足的发展。

近年来的磁性材料，在非晶态、稀土永磁化合物、超磁致伸缩、巨磁电阻等新材料相继发现的同时，由于组织的微细化、晶体学方位的控制、薄膜化、超晶格等新技术的开发，其特性显著提高。

这些不仅对电子、信息产品等特性的飞跃提高作出了重大贡献，而且成为新产品开发的原动力。

目前，磁性纳米材料已成为支持并促进社会发展的关键材料。

而磁性Fe304纳米粒子是纳米材料中一类新颖的功能材料，四氧化三铁的化学稳定性好，原料易得，价格便宜，广泛用于涂料、油墨等领域[5-7]。

四氧化三铁纳米粒子的磁性比大块本体材料的强许多倍，当四氧化三铁纳米粒子的粒径d<16nm，具有超顺磁性。

磁性四氧化三铁纳米粒子磁性能好，用于优质磁记录材料的制备，同时是制备α-Fe203等重要磁记录材料的中间体，还可作为微波吸收材料及催化剂。

近年来，四氧化三铁纳米粒子具有良好的磁性，在生物医学方面表现出潜在的广泛用途，如磁性四氧化三铁纳米粒子可作为药物的主要载体进行靶向给药，也可用于细胞及DNA的分离等，成为倍受关注的研究热点。

表面化学修饰法是指通过纳米表面与改性剂之间进行化学反应，改变纳米微粒的表面结构和状态，以达到表面改性的目的。

磁性纳米粒子在生物医学上的应用摘要：磁性纳米粒子因其独特的性能而具有广泛的应用价值，尤其在生物分离、临床诊断、肿瘤治疗、靶向运输和组织工程领域，给人类疾病的治疗带来新的契机和希望。

通过对磁性纳米粒子在上述方面的应用，概述说明其在生物医学方面的重要应用。

关键词：磁性纳米粒子生物医学应用中图分类号：tb383 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-090-021 引言磁性纳米材料是纳米材料的一个重要分类，除了在物理和化学方面具有纳米材料的介观特性外，还因为其具有如磁有序颗粒的小尺寸效应，宏观量子隧道效应，特异的表观磁性，超顺磁性等特殊的磁性能力，因此导致它奇特的应用。

2 磁性纳米粒子在生物分离中的应用2.1 蛋白质和dna的磁分离蛋白质和dna的分离是生物技术中的一个难题，目前为止，还没有一种成熟和完善的方法把其从复杂生物混合体系中分离出来。

近年来，采用磁性纳米粒子与传统的方法相结合来分离蛋白质和dna的科研项目日益增多。

例如xu等利用小分子的多巴胺与氨基三乙酸结合，改性改性磁性纳米粒子的表面。

改性后磁性纳米粒子在细胞裂解中蛋白质（六聚组氨酸所标记）进行分离，每毫克磁性纳米粒子能够分离的最大蛋白载荷为2～3mg，是商品化微米级粒子的200余倍，其最小分离浓度达到3.3?？0-10mol/l，体现了磁性纳米粒子在生物分离领域中的巨大优势。

2.2 生物酶的磁偶联和磁分离高催化反应活性仅是生物酶的特性之一，不仅如此，酶的催化底物有非常好的专一性和选择性，是一种十分理想的催化剂。

催化反应时若用生物酶进行催化，往往需要固定化酶，酶的固定化既有助于实现酶与底物及其产物分离，又可以实现酶的重复利用。

生物酶都具有很多的官能团，能够通过许多方式包括共价耦合、交联、物理吸附等方式将它们固定在磁性颗粒的表面。

ulman研究小组实现了酶的偶联，酶在偶联到磁性纳米粒子表面以后，其稳定性大大提高，即便是在14天后，被偶联的酶活性仍能保持在原始酶的85%左右。

无论是三氧化二铁还是四氧化三铁等都是常用的磁性纳米材料，其中又以纳米磁性四氧化三铁应用尤其广泛。

而随着纳米技术的进步由各种各样大分子修饰的四氧化三铁磁性纳米材料的应用也在逐渐增加，本次就分享油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒。

油酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒（OA@Fe3O4），具有优异的磁性、分散性和稳定性，可广泛应用于纳米探针构建、磁共振造影与分子影像、磁热疗、药物载体及靶向诊疗一体化研究等。

OA@Fe3O4纳米颗粒为油溶性，可分散在环己烷、氯仿、四氢呋喃等溶剂中，用于掺杂水包油纳米乳、修饰纳米脂质体、构建磁性纳米药物等。

高温热解法所制备的油酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒，磁性更强、尺寸更均一。

油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒制备方法主要有：微乳液法、水热合成法、热分解铁有机物法、化学共沉淀合成法、凝胶-溶胶法等。

四氧化三铁纳米颗粒通过表面修饰过程可以降低磁性纳米粒子的表面能，从而改善提高磁性纳米粒子的分散性，还可以通过特定的修饰方法引入功能性基团实现磁性纳米微粒的功能化。

经油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米粒子晶体的晶体结构为反立方的尖晶石型结构。

用方程d=Xk/(Bcos0)可估算出四氧化三铁磁性纳米粒子的晶体粒径，在方程中λ=0.15406,0为衍射角，β为半峰宽，k=0.89。

有研究表明油酸修饰未改变磁性四氧化三铁纳米粒子晶体结构；修饰后的磁性四氧化三铁纳米粒子的粒径约2Inm；其饱和磁化强度在50ermu/g以上，磁响应性能佳、具有超顺磁性。

以上是对油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒的相关介绍，下面介绍一家生产纳米材料的公司。

南京东纳生物科技有限公司，是一家集产学研于一体的高新技术型企业，主要从事纳米材料及生物医学纳米技术，功能微球、体外诊断试剂与仪器等研发与生产。

公司拥有一批包括多名创业教授、博士后、博士及硕士的自主研发队伍，同时广泛联合各知名高校院所及医院的专家团队，具备从微纳米材料制备、表面修饰、多模态多功能微纳米体系构建，到细胞实验、动物实验，以及开发体外诊断试剂、分子影像探针、多功能诊疗制剂应用的全链条技术平台和服务。

磁性纳米材料磁性纳米材料具有广泛的应用，已成为当今材料科学领域的研究热点之一。

磁性纳米材料与常规的磁性材料不同，主要原因是其与磁性相关的特征物理量也是处于纳米量级，如超顺磁性临界尺寸、磁交换作用长度等大致处于1-100 nm量级。

近年来，磁性纳米材料在催化、环境保护、航空航天、生物工程/生物医药、核磁成像等领域引起了科研工作者的广泛兴趣。

纳米材料因其小尺寸效应和表面效应，使得磁性纳米材料表现出不同于常规磁性材料的性质。

这是因为与磁性相关的特征物理参数恰好处于纳米量级，例如，磁单畴尺寸、超顺磁性临界尺寸等大致都处于纳米量级。

1 磁性纳米材料分类常用的磁性材料可分为三类：第一类为单体，如单纯的铁、钴、镍等；第二类为合金，如铁镍合金、铁铝合金等；第三类为氧化物，如氧化钴、四氧化三铁等。

这其中，用的最多的是四氧化三铁(Fe304)，因为它具有粒径小、灵敏度高、毒性低、性能稳定、原材料易得等优势。

随着纳米材料科学与技术的发展，磁性Fe304纳米材料的应用开发越发引起人们的关注，特别是在生物医学领域的应用潜力巨大。

2 磁性纳米材料的特性当磁性材料粒径小到一定值时，它的磁学性质会发生很大变化。

磁性纳米材料通常包括纳米晶软磁材料、纳米晶永磁材料，室温下即可呈现为超顺磁性的磁性纳米粒子。

纳米晶软磁材料主要应用于变压器和电磁屏蔽等领域；纳米晶永磁材料主要用于信息记录、磁致冷、微电动机等领域；具有超顺磁性的磁性纳米粒子应用较为广泛，例如，环境保护、生物医学、磁性分离、锂离子电池、磁流体及磁光晶体等领域。

与磁性相关的单畴临界尺寸和超顺磁临界尺寸等特征物理长度均处于纳米数量级，而通过合成磁性纳米粒子的尺寸与这些特征的临界尺寸相当，因此磁性纳米粒子可以表现出不同于其它磁性材料的磁学性质。

2.1 单磁畴在强磁性材料中，由于材料体相的交换能、反磁场能、磁弹性能等各种能量的相互作用，使得材料体相被分成许多磁矩规则排列的小室(约10-14m3)，这些小室就被称为磁畴。

什么是纳米粒子纳米粒子的应用纳米粒子是指粒度在1—100nm之间的粒子(纳米粒子又称超细微粒)。

那么你对纳米粒子了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是纳米粒子的内容，希望大家喜欢!纳米粒子的简介可以预见，纳米粒子应具有一些新异的物理化学特性。

纳米粒子区别于宏观物体结构的特点是，它表面积占很大比重，而表面原子既无长程序又无短程序的非晶层。

可以认为纳米粒子表面原子的状态更接近气态，而粒子内部的原子可能呈有序的排列。

即使如此，由于粒径小，表面曲率大，内部产生很高的Gilibs压力，能导致内部结构的某种变形。

纳米粒子的这种结构特征使它具有下列四个方面的效应。

1、体积效应2、表面效应3、量子尺寸效应4、宏观量子隧道效应纳米粒子的应用纳米粒子表面活化中心多，这就提供了纳米粒子做催化剂的必要条件。

目前，用纳米粒子进行催化反应可以直接用纳米微粒如铂黑、银、氧化铝、氧化铁等在高分子聚合物氧化、还原及合成反应中做催化剂，可大大提高反应效率，利用纳米镍粉作为火箭固体燃料反应触媒，燃烧效率可提高100倍;催化反应还表现出选择性，如用硅载体镍催化剂对丙醛的氧化反应表明，镍粒径在5nm以下时选择性急剧变化，醛分解得到控制，生成酒精的选择性急剧上升。

在磁性材料方面有许多应用，例如：可以用纳米粒子作为永久磁体材料，磁记录材料和磁流体材料。

纳米粒子体积效应使得通常在高温烧结的材料如SiC、WC、BC等在纳米状态下在较低温度下可进行烧结，获得高密度的烧结体。

另一方面，由于纳米粒子具有低温烧结、流动性大、烧结吸缩大的烧结特征，可作为烧结过程的活性剂使用，加速烧结过程降低烧结温度，缩短烧结时间。

例如，普通钨丝粉须在3000℃的高温下烧结，而在掺入0、1～0、5%的纳米镍粉后，烧结温度可降到1200至1311℃。

复相材料的烧结：复相材料由于不同的熔点及相变温度不同使得烧结较困难。

纳米粒子的体积效应和表面效应，不仅使其熔点降低，相转变温度也降低，在低温下就能进行固相反应，因此可得到烧结性能很好的复相材料。

Vol 136No 112・26・化　工　新　型　材　料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第36卷第12期2008年12月新材料与新技术基金项目:国家自然科学基金(20476065;20736004);国家教委留学回国基金;中国科学院过程工程研究所多相反应国家重点实验室基金(200322);中国科学院煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室基金(20062902);合成化学江苏省重点实验室基金;苏州大学基础课化学实验教学中心;南京医科大学研发基金(N Y0586)作者简介:冯斌(1984-),男,硕士研究生,应用化学专业,研究方向磁性功能材料。

32氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰的磁性Fe 3O 4纳米粒子合成与表征冯　斌1　任志强1　屈晶苗1　洪若瑜1,2　李洪钟2　魏东光3(1.苏州大学化学化工学院,江苏省有机合成重点实验室,苏州215123;2.中科院过程工程研究所多相反应国家重点实验室,北京100080;3.哈佛大学工程与应用科学学院,纳米尺寸研究中心,马萨诸塞州02139.)摘　要　以FeCl 3、FeSO 4为铁源,利用改进共沉淀法合成磁性纳米Fe 3O 4,在其制备的过程中加入水合肼充当还原剂和沉淀剂,采用32氨丙基三乙氧基硅烷(A PTES ),通过硅烷化反应以化学键的方式结合Fe 3O 4纳米颗粒,获得表面氨基化的磁性Fe 3O 4纳米复合颗粒。

并用XRD 、IR 、TEM 、VSM 等分析手段深入研究了AP TES 修饰前后磁性纳米颗粒结构和性能影响。

结果表明A PTES 成功包覆到磁性纳米粒子表面,其包覆率为21%;磁性颗粒粒径为20nm ,晶型为反立方尖晶石型;磁性颗粒具有很好的分散性,其磁化率为2.36×10-6,饱和磁化强度达60.8mT 。

关键词　磁性纳米颗粒,共沉淀法,表面修饰,氨基化Preparation and characterization of (32aminopropyl)triethoxysilane coatedmagnetite nanoparticlesFeng Bin 1　Ren Zhiqiang 1　Qu Jingmiao 1　Hong Ruoyu 1,2　Li Hongzhong 2　Wei Dongguang 3(11Chem.Eng.Dept.&Key Lab.of Organic Synt hesis of Jiangsu Prov.,Soochow Univ.,SIP ,Suzhou 215123;21State Key Lab.of Multip hase Reactio n ,Inst.of Proc.Eng.,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080;31Center for Nanoscale Sys.,School of Eng.&Appl.Sci.,Harvard Univ.,11Oxford St.,Cambridge ,MA 02139)Abstract Using FeCl 3and FeSO 4as iron sources ,Fe 3O 4magnetic nanoparticles were synthesized by modifiedchemical co 2precipitation.Hydrazine hydrate as reducing agent and precipitator was added in the process of preparation.Magnetite nanoparticles coated with (32aminopropyl )triethoxysilane ,were prepared by silanization reaction and character 2ized by XRD ,TEM ,IR ,VSM et al.The result showed that nanoparticles were coated successf ully by A PTES ,the coat 2ing percentage was about 21%,the mean size of the magnetic nanoparticles were about 20nm ,and their morphology was inverse spinel.The A PTES coated magnetite nanoparticles demonstrated excellent dispersibility ,and had susceptibility of 2136×10-6and saturation magnetization of 6018m T.K ey w ords magnetite nanoparticle ,coprecipitation ,surface modification ,amino 2functionalization 纳米材料,特别是磁性纳米粒,是物理、化学、化工、材料科学与工程和生物医药等领域研究的热点[125]。

Fe3O4纳米粒子的制备本文综述了四氧化三铁纳米粒子的各种制备方法，包括共沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法、水热合成法，最后对制备方法进行了展望。

标签：Fe3O4；纳米粒子；制备方法0 引言磁性纳米材料由于具有顺磁效应受到众多科研工作者的关注，其中Fe3O4纳米粒子由于其超顺磁性、高表面活性等特性，成为磁性纳米材料的重点研究方向[1]。

当前Fe3O4纳米粒子的研究重点[2]在于：改进或优化Fe3O4纳米粒子的常规制备方法，研究新制备方法。

本文重点对Fe3O4纳米粒子的常用化学制备方法进行了总结，并对其发展方向进行了展望。

1 Fe3O4纳米粒子的制备1.1 共沉淀法共沉淀法包括：（1）滴定水解法，即将稀碱溶液滴加到一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合溶液，使混合液的pH值逐渐升高，进而水解生成Fe3O4纳米粒子；（2）Massmart水解法[3]，即通过将一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合液直接加入到强碱性水溶液，铁盐在强碱性水溶液中瞬间水解结晶形成Fe3O4纳米粒子。

Goya[4]等通过共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子，在制备过程中发现纳米粒子的粒径尺寸会影响其磁化强度；Lin[5]等则用共沉淀法合成了Fe3O4纳米粒子，并在其表面包覆了高分子考察其生物特性。

通过共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子粒径小、颗粒均匀、分散性好且对实验条件无太高要求，常规条件下即可进行。

1.2 微乳液法微乳液法又称为反相胶束法，是一种新型的制备Fe3O4纳米粒子的液相化学法。

该方法通过形成油包水型（WPO）或水包油（OPW）微乳液将反应空间局限在微乳液滴的内部。

周孙英[6]等利用油包水（WPO）型反相微乳，通过该微乳液的“微型水池”制备了纳米级的Fe3O4黑色颗粒；Liu[7]等则通过将定量的FeCl3 和FeCl2 混合溶液滴加到微乳液中，在非氧化的环境下得到Fe3O4纳米粒子。

通过微乳液法制备Fe3O4纳米粒子可有效避免颗粒之间的进一步团聚，因而能较好地控制纳米粒子的尺寸。

超顺磁性纳米粒子的研究姜娈【摘要】近年来,超顺磁性纳米粒子以其独特的磁响应性和良好的生物相容性,越来越引起科学工作者的重视,本文专门对超顺磁性纳米粒子的制备加以论述,分别介绍沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液和反相微乳液法、水热法、多元醇还原法、化学气相沉积法、化学气相凝聚法、等离子蒸发法、机械球磨法、蒸发冷凝法和磁控溅射方法等合成磁性纳米粒子的方法及特点,概述了磁性纳米粒子的表征方法,对纳米磁性粒子的研究前景进行了展望.%In recent years, superparamagnetic nanoparticles for its unique magnetic response and biocompatibility, has drawn increasing attention of scientists. In this paper, some items about nano - magnetic particles were introduced. Firstly, the preparation methods including precipitation, sol - gel, microemulsion and reverse microemulsion method, hydrothermal method, polyol reduction method, chemical vapor deposition, chemical vapor condensation, plasma evaporation method, mechanical milling, evaporation condensation method, magnetron sputtering shooting methods and characteristics of nano-magnetic particles were introduced. Secondly, the characterization of nano-magnetic particles was described. Finally, the research prospect of nano-magnetic particles was presented.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2011(040)003【总页数】5页(P36-40)【关键词】超顺磁性纳米粒子;制备;表征【作者】姜娈【作者单位】宝鸡文理学院应用化学研究所,陕西宝鸡,721013【正文语种】中文【中图分类】TQ5841978年由Senyei A E首先研制出来的一种新型的功能材料——磁性微球。