CN103406108A

CN103406108A - 一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法

Info

Publication number: CN103406108A
Application number: CN2013102885217A
Authority: CN
Inventors: 潘建明; 李林子; 戴江栋; 朱文静; 瞿琴; 杭辉
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103406108B

Abstract

本发明一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法，属环境功能材料制备技术领域。通过简单有效的水热合成法制备了四氧化三铁/碳(Fe₃O₄/C)磁性复合材料。接着对磁性复合材料进行了乙烯基改性。随后通过自由基聚合过程制备磁性碳复合材料表面温敏印迹吸附剂，并将吸附剂用于水溶液中2,4,5-三氯苯酚的选择性识别和分离。由于温敏单体的加入,材料可以在无酸的条件下实现可控释放。碳层的包覆使得制备的印迹吸附剂在酸性条件下有显著磁稳定性,且有效阻止了氧化铁的团聚现象。本材料有较高的吸附容量,明显的2,4,5-三氯苯酚分子识别性能、磁分离及温敏特性。

Description

一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法，属环境功能材料制备技术领域。

背景技术

分子印迹是制备包含一种或多种特定的分子结合位点聚合物的方法，制备的分子印迹聚合物(MIPs)能对模板分子产生特异性吸附。表面分子印迹技术通过把分子识别位点建立在基质材料的表面，较好的解决了传统分子印迹技术整体还存在的一些严重缺陷，如活性位点包埋过深，传质和电荷传递的动力学速率慢，吸附-脱附的动力学性能不佳等。常用的基质材料有SiO₂和矿土等，其中合成SiO₂需要消耗大量的有机溶剂，对环境也造成了一定的威胁。矿土材料虽然廉价易得，但是他的形貌不均一且尺寸较大，影响吸附容量。碳材料作为21世纪的新材料，具有独特的机械、光、电、热等性能，且制备方法简单、环保。

近年来，对磁场、光源、温度、离子强度、电源和pH值能产生响应作用的智能材料受到很大关注。目前，已有一些工作开始尝试将智能材料应用于分子印迹体系，其中对磁敏和温敏型的分子印迹聚合物的研究。基于聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）的温敏型印迹聚合物是一种典型的智能印迹体系。PNIPAM由于其大分子侧链上同时具有亲水性的酞胺基一CONH一和疏水性的异丙基一CH(CH₃)₂，在32℃附近发生相转变而产生体积膨胀-收缩，由亲水性转变为疏水性，分子链由扩展构象变为收缩。一般而言，在外界温度低于32℃时，亲水基团与水分子之间存在较强的氢键作用，使高分子链具有良好的亲水性，体积膨胀；温度上升时，这种氢键作用逐渐减弱，而高分子链中疏水基团间的相互作用得以加强。当温度高于32℃时，高分子链通过疏水作用互相聚集，体积收缩，发生相转变。因此，基于聚N-异丙基丙烯酰胺的温敏型印迹聚合物的选择性识别能力会随着温度的改变而改变。此外，四氧化三铁(Fe₃O₄) 纳米粒子具有较强的超顺磁性，已被用于制备核壳结构的磁性表面印迹聚合物（MMIPs）。磁性表面印迹聚合物利用四氧化三铁纳米粒子基质的超顺磁性和包覆层印迹聚合物的特异性吸附作用，可实现在外磁场辅助下选择性的将目标污染物与母液迅速分离。但单纯四氧化三铁纳米粒子在使用中易团聚、耐酸性差，多次使用后易漏磁。因此，这个方法中首先通过简单的水热反应将四氧化三铁纳米粒子包覆在碳层里制备磁性碳复合材料，随后在其复合材料表面实施温敏印迹聚合过程，较好的解决了磁性印迹聚合物易被酸腐蚀和四氧化三铁纳米粒子团聚的问题，同时制备的印迹吸附剂具有较好的温敏性能。

氯酚（CP）是环境中被广泛应用的持久性有机污染物，其中2,4,5-三氯苯酚(TCP)常被用于木材的防腐剂，杀虫剂以及杀菌剂。由于其持久性的生物毒性，目前2,4,5-三氯苯酚已被美国环境保护组织列为“持久性的、生物累积的、有毒的”化学品清单。为此，及时检测和处理环境水体中2,4,5-三氯苯酚很有必要。但环境水体中成分复杂，选择性识别与分离目标污染物(2,4,5-三氯苯酚)显得尤为重要。

发明内容

本发明通过简单有效的水热合成法制备了四氧化三铁/碳层(Fe₃O₄/C)磁性复合材料。接着利用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷（MPS）对磁性复合材料进行了乙烯基改性。随后以制得的乙烯基改性磁性复合材料为基质材料，2,4,5-三氯苯酚(TCP)为模板分子，丙烯酰胺 (AM)为功能单体，N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为温敏型单体，乙二醇二(甲基丙烯酸)酯(EGDMA)为交联剂，2,2'-偶氮二已丁腈(AIBN)为引发剂，通过自由基聚合过程制备一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂(TMNIPs)，并将吸附剂用于水溶液中2,4,5-三氯苯酚的选择性识别和分离。

本发明采用的技术方案是：

（1）制备Fe₃O₄纳米粒子：

将FeCl₃·6H₂O、NaAc、乙二醇按照 (4-9) ：(5-10) ：(40-70)（g/g/ml）。混合溶液在氮气保护下加热到130-180℃ 机械搅拌1-3h，接着把上述溶液倒入反应釜中(容量100 mL)在150-200℃反应8-12h。反应结束后使其冷却到室温，产品用无水乙醇多次洗涤，然后50-60℃干燥4-8h，得到Fe₃O₄纳米粒子。

（2）制备Fe₃O₄C纳米微球：

上述制备的Fe₃O₄纳米粒子与葡萄糖、聚乙二醇（Mw=1500)按质量比为(0.1-0.3):(4-7): (0.3-0.6)溶解在蒸馏水中超声10-20min.，Fe₃O₄纳米粒子质量与蒸馏水体积的比为（0.1-0.3）:（10-25）（g/ml）, 混合液放在反应釜(容量40mL)中程序升温，3-5h内上升到150-200℃，且保持此温度6-10h。反应结束后冷却至室温，产品用Nd-Fe-B永久磁铁分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤。最后在50-60℃下干燥4-8h，得到Fe₃O₄C纳米微球。

（3）碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备，按照下述步骤进行：

1）Fe₃O₄C 纳米微球、乙醇和水的混合液按（1:100-500）（g/ml）的比例分散开，其中混合液中乙醇和水的体积比为(1-4:1)。在室温下机械搅拌1-3h后按照Fe₃O₄C 纳米微球的质量与MPS体积比为(1：4-16)（g/ml）加入MPS。温度升至40-60℃继续搅拌18-24h。反应结束后产品用Nd-Fe-B永久磁铁分离，用去离子水和无水乙醇洗涤。获得的乙烯基改性的磁性碳纳米微球复合材料最后放在50-60℃ 的真空干燥箱里干燥3-7h。

2）将印迹高分子包覆在乙烯基改性的磁性碳纳米微球复合材料表面：将2,4,5-TCP，温敏型功能单体NIPAM，功能单体AM按 (1.0：0.3-0.5：0.08-0.2）（mmol/g/g）溶解在DMSO 中，保持2,4,5-TCP的浓度为（0.1-0.2）mmol/ml。放置于黑暗的条件下静置12-24h，形成预组装体系；

3）将油酸和改性过的Fe₃O₄C置于三口烧瓶中机械搅拌1-3h，Fe₃O₄C和油酸的比例为（2-5）ml/g。按TCP和EGDMA摩尔比（1：5-10）的比例加入EGDMA，以及上述预聚合溶液继续搅拌10-30min。接着每毫摩尔TCP加入0.3-0.6g聚乙烯吡咯烷酮和80-120ml含有二甲亚砜与水的混合液，混合液中二甲亚砜与水的体积比为（9:1）；在 300 rpm下搅拌10-30min。通氮气排除氧气后每mmolTCP加入AIBN（0.1-0.3g）并控制温度在50-60℃下反应3-9h，接着温度升至50-80℃聚合15-20h。

4）产物碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂用Nd-Fe-B永久磁铁收集，用无水乙醇和蒸馏水洗涤3次，最后用甲醇和醋酸的体积比为95:5的混合液为提取液80℃索式提取，直到在洗脱液中检测不到TCP，然后在50-60℃下真空干燥。

制备碳基磁性温敏型表面非印迹吸附剂 (TMNIPs)的方法和碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂(TMMIPs)类似，所用试剂的用量参照制备对应的TMMIPs时的用量加，只是不加TCP。

本发明的技术优点：该产品采用表面分子印迹技术，印迹高分子在磁性碳球复合材料表面，避免了部分模板分子因包埋过深而无法洗脱的问题，获得的印迹吸附剂机械强度高，识别点不易破坏，大大地降低了非特异性吸附；通过采用水热法使葡萄糖碳化在磁性四氧化三铁的表面，有效的防止磁性流失以及酸性腐蚀；利用本发明获得的温敏型磁性印迹吸附剂具有较好的磁和热响应性质。通过改变温度，可以方便的调节材料的粒径、调节吸附剂的吸附和释放率。以及能实现快速磁性分离；磁性碳球复合材料表面印迹温敏型吸附剂具有磁和热稳定性好，较高的吸附容量，显著的TCP分子识别性能。

附图说明

图1 为实施例1中Fe₃O₄, Fe₃O₄C（碳包铁）和TMMIPs的磁滞回线，从图中可以发现三个材料均有较高的磁饱和强度。同时随着表面改性的进行，三种材料的磁饱和强度逐渐减小，证明成功进行了碳层包覆Fe₃O₄的改性，温敏型单体和功能单体也成功参与了印迹聚合；

图2 为实施例1中Fe₃O₄ (a), Fe₃O₄C (b) TMMIPs (c)和改变六水和氯化铁的质量后Fe₃O₄ (d), Fe₃O₄C (e) TMMIPs (f)的透射电镜图。结果表明，实施例1中Fe₃O₄ 粒径大约为200nm，碳层厚度为8nm，印迹层厚度大约为30nm。减少六水氯化铁质量合成的Fe₃O₄粒径较小，因此在包覆碳层的步骤中使得粒子分散性不好，进而影响印迹步骤的进行；

图3 为实施例1中Fe₃O₄, Fe₃O₄C，乙烯基修饰过的Fe₃O₄C，TMMIPs的热重曲线图。结果表明，TMMIPs具有较好的热稳定性，从图中也可以看出碳层和印迹聚合层的存在；

图4 为实施例1中TMMIPs 分别在20，30，40，50和60℃下的粒径分布图，从图中可知在温度低于LCST（32^oC）下，粒径不会发生变化；当温度高于此值时，材料由膨胀到收缩，粒径随着温度的升高而减少，表明TMMIPs具有显著的温敏效果。

具体实施方式

下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。

实施例1：

1、一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）四氧化三铁（Fe₃O₄）的合成方法

4g六水和氯化铁（FeCl₃·6H₂O）和5g醋酸钠（NaAc）溶解于40ml乙二醇中，混合物在氮气保护下130°C搅拌1h，随后转入100毫升反应釜，在150°C下反应8h，冷却至室温，黑色的磁性四氧化三铁用无水乙醇洗涤数次，50°C 烘干4h。

（2）磁性碳球复合材料(Fe₃O₄C)的制备

Fe₃O₄微球0.1g，葡萄糖4g，PEG（M _W=1500）0.3g，溶解在10ml蒸馏水中，超声10min，混合液搅拌30分钟，接着放入反应釜，加热到150°C ，程序升温，升3h，保持6h，冷却至室温，磁性分离，用水和乙醇洗若干次，50°C烘干4h。

(3) 碳基磁性温敏型表面非印迹吸附剂（TMMIPs)的制备

首先称取1g Fe₃O₄C分散在50ml无水乙醇和50ml水的混合溶液中，常温搅拌1h，随后加入4mlMPS，40°C搅拌18h，获得的乙烯基改性的磁性碳球用Nd-Fe-B永久磁铁分离，用无水乙醇和水洗涤数次，50°C真空干燥3h。

其次将1mmol模板分子TCP，0.3gN-异丙基丙烯酰胺，0.08g丙烯酰胺分散在10mlDMSO中，黑暗放置12h，将1g乙烯基改性的磁性碳球分散在2ml油酸中，机械搅拌1h，随后加入5mmolEGDMA和前面的TCP混合溶液，搅拌10min后在其中加入0.6gPVP，120mlDMSO与水的混合溶液，（体积比9:1），300rpm剧烈搅拌10min，然后通氮气除氧10min，加入0.1gAIBN，将温度调至50摄氏度，氮气保护下反应3h，之后70°C反应15h，用Nd-Fe-B永久磁铁分离，获得的碳基磁性温敏型表面非印迹吸附剂用索氏提取法去除模板分子TCP，洗涤液为甲醇和醋酸的混合溶液（体积比95:5）。直到没有模板分子TCP泄露发现。50°C干燥。本发明对应的非印迹温敏吸附剂(TMNIPs)制备方法与TMMIPs类似，但不加TCP。

24、吸附性能测试

(1) 取10ml初始浓度分别为20mg/l、50mg/l、80mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l的TCP溶液加入到塑料离心管中，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH值为6.0，分别加入10mg实施例1中的温敏型磁性印迹TMMIPs和温敏型磁性非印迹吸附剂TMNIPs，把测试液放在25℃的水浴中静置12h后，上层清液用Nd-Fe-B永久磁铁分离收集，未吸附的TCP分子浓度用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出吸附容量，结果表明，随着初始浓度的增加，吸附量成直线增加，说明吸附剂有很高的吸附容量。

(2) 饱和吸附后，实施例1中的温敏型磁性吸附剂TMMIPs用Nd-Fe-B永久磁铁收集，再加入10ml去离子水，分别在25，45，60℃恒温水域中静置12小时，释放出的TCP含量用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出模板分子的释放量。结果表明，60℃下98%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，45^oC下75%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，25^oC下65%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，表明TMMIPs具有较好的温控释放效果。

(3) 选择2,4-二氯酚（DCP）、芝麻酚（Sesamol）、麝香草酚（Thymol）、双酚A(BPA)为竞争吸附的酚类化合物，分别配置以上四种酚类化合物的水溶液，每种酚的浓度都为200mg/l，取10ml配置好的溶液加入到塑料离心管中，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH值为6.0，分别加入10mg实施例1中的TMMIPs和TMNIPs吸附剂，把测试液放在25℃的水浴中分别静置12.0h，静置时间完成后，上层清液用Nd-Fe-B永久磁铁分离收集，未吸附的各种竞争吸附酚类化合物浓度用Uv-vis测定，结果表明，TMMIPs对TCP、Sesamol、Thymol、BPA和DCP的吸附容量分别为132.05mg/g、112.21mg/g、108.88mg/g、110.98mg/g和112.748mg/g，而TMNIPs对TCP、Sesamol、Thymol、BPA和DCP的吸附容量分别为110.25mg/g、90.87mg/g、101.18mg/g、90.69mg/g和98.33mg/g，表明TMMIPs对TCP有显著的专一识别性，吸附容量高于其它酚类化合物。

3、材料理化性能测试

(1) 利用振动磁强计测试了实施例1中Fe₃O₄, Fe₃O₄C（碳包铁）和TMMIPs的磁滞回线(见图1)，从图中可以发现三个材料均有较高的磁饱和强度。同时随着表面改性的进行，三种材料的磁饱和强度逐渐减小，证明成功进行了碳层包覆Fe₃O₄的改性，温敏型单体和功能单体也成功参与了印迹聚合；

(2) 利用透射电镜测试了实施例1中Fe₃O₄ (a), Fe₃O₄C (b) TMMIPs (c)和改变六水和氯化铁的质量后Fe₃O₄ (d), Fe₃O₄C (e) TMMIPs (f)的透射电镜图(见图2)。结果表明，实施例1中Fe₃O₄ 粒径大约为200nm，碳层厚度为8nm，印迹层厚度大约为30nm。减少六水氯化铁质量合成的Fe₃O₄粒径较小，因此在包覆碳层的步骤中使得粒子分散性不好，进而影响印迹步骤的进行。

(3) 利用综合热分析仪测试了实施例1中Fe₃O₄, Fe₃O₄C，乙烯基修饰过的Fe₃O₄C和TMMIPs 的热重曲线图(见图3)。结果表明，TMMIPs具有较好的热稳定性，从图中也可以看出碳层和印迹聚合层的存在；

(4) 利用激光粒度仪测试了实施例1中TMMIPs 分别在20，30，40，50和60℃下的粒径分布图(见图4)，从图中可知在温度低于LCST（32^oC）下，粒径不会发生变化；当温度高于此值时，材料由膨胀到收缩，粒径随着温度的升高而减少，表明TMMIPs具有显著的温敏效果。

实施例2：

(1) 四氧化三铁（Fe3O4）的合成方法

9g六水和氯化铁（FeCl3·6H2O）和10g醋酸钠（NaAc）溶解于70ml乙二醇中，混合物在氮气保护下180°C搅拌3h，随后转入100毫升反应釜，在200°C下反应12h，冷却至室温，黑色的磁性四氧化三铁用无水乙醇洗涤数次，60°C 烘干8h。

(2) 磁性碳球复合材料(Fe3O4C)的制备

Fe3O4微球0.3g，葡萄糖7g，PEG（MW=1500）0.6g，溶解在25ml蒸馏水中，超声20min，混合液搅拌30分钟，接着放入反应釜，加热到200°C ，程序升温，升5h，保持10h，冷却至室温，磁性分离，用水和乙醇洗若干次，60°C烘干8h。

（3）碳基磁性温敏型表面非印迹吸附剂（TMMIPs)的制备

首先称取1g Fe₃O₄C分散在400ml无水乙醇和100ml水的混合溶液中，常温搅拌3h，随后加入16mlMPS，60°C搅拌24h，获得的乙烯基改性的磁性碳球用Nd-Fe-B永久磁铁分离，用无水乙醇和水洗涤数次，60°C真空干燥7h。

其次将1mmol模板分子TCP，0.5gN-异丙基丙烯酰胺，0.2g丙烯酰胺分散在10mlDMSO中，黑暗放置24h，将1g乙烯基改性的磁性碳球分散在5ml油酸中，机械搅拌1h，随后加入10mmolEGDMA和前面的TCP混合溶液，搅拌30min后在其中加入0.3gPVP，80mlDMSO与水的混合溶液，（体积比9:1），300rpm剧烈搅拌10min，然后通氮气除氧10min，加入0.3gAIBN，将温度调至60摄氏度，氮气保护下反应9h，之后80°C反应20h，用Nd-Fe-B永久磁铁分离，获得的碳基磁性温敏型表面非印迹吸附剂用索氏提取法去除模板分子TCP，洗涤液为甲醇和醋酸的混合溶液（体积比95:5）。直到没有模板分子TCP泄露发现。60°C干燥。本发明对应的非印迹温敏吸附剂(TMNIPs)制备方法与TMMIPs类似，但不加TCP。

、吸附性能测试

(1) 取10ml初始浓度分别为20mg/l、50mg/l、80mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l的TCP溶液加入到塑料离心管中，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH值为6.0，分别加入10mg实施例2中的温敏型磁性印迹TMMIPs和温敏型磁性非印迹吸附剂TMNIPs，把测试液放在25℃的水浴中静置12h后，上层清液用Nd-Fe-B永久磁铁分离收集，未吸附的TCP分子浓度用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出吸附容量，结果表明，随着初始浓度的增加，吸附量成直线增加，说明吸附剂有很高的吸附容量。

(2) 饱和吸附后，实施例2中的温敏型磁性吸附剂TMMIPs用Nd-Fe-B永久磁铁收集，再加入10ml去离子水，分别在25，45，60℃恒温水域中静置12小时，释放出的TCP含量用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出模板分子的释放量。结果表明，60℃下96%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，45^oC下77%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，25^oC下61%吸附的TCP能被TMMIPs 释放，表明TMMIPs具有较好的温控释放效果。

(3) 选择2,4-二氯酚（DCP）、芝麻酚（Sesamol）、麝香草酚（Thymol）、双酚A(BPA)为竞争吸附的酚类化合物，分别配置以上四种酚类化合物的水溶液，每种酚的浓度都为200mg/l，取10ml配置好的溶液加入到塑料离心管中，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH值为6.0，分别加入10mg实施例2中的TMMIPs和TMNIPs吸附剂，把测试液放在25℃的水浴中分别静置12.0h，静置时间完成后，上层清液用Nd-Fe-B永久磁铁分离收集，未吸附的各种竞争吸附酚类化合物浓度用Uv-vis测定，结果表明，TMMIPs对TCP、Sesamol、Thymol、BPA和DCP的吸附容量分别为133.21mg/g、115.45mg/g、108.32mg/g、109.08mg/g和116.21mg/g，而TMNIPs对TCP、Sesamol、Thymol、BPA和DCP的吸附容量分别为108.22mg/g、88.17mg/g、99.78mg/g、92.23mg/g和96.13mg/g，表明TMMIPs对TCP有显著的专一识别性，吸附容量高于其它酚类化合物。

Claims

1.一种碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法,按照下述步骤进行：

1）Fe₃O₄C 纳米微球、乙醇和水的混合液按1:100-500 g/ml的比例分散开，其中混合液中乙醇和水的体积比为1-4:1，在室温下机械搅拌1-3h后按照Fe₃O₄C 纳米微球的质量与MPS体积比为1：4-16 g/ml加入MPS，温度升至40-60℃继续搅拌18-24h，反应结束后产品用Nd-Fe-B永久磁铁分离，用去离子水和无水乙醇洗涤，获得的乙烯基改性的磁性碳纳米微球复合材料最后放在50-60℃ 的真空干燥箱里干燥3-7h；

2）将印迹高分子包覆在乙烯基改性的磁性碳纳米微球复合材料表面：将2,4,5-TCP，温敏型功能单体NIPAM，功能单体AM按 1.0：0.3-0.5：0.08-0.2 mmol/g/g溶解在DMSO 中，保持2,4,5-TCP的浓度为0.1-0.2 mmol/ml，放置于黑暗的条件下静置12-24h，形成预组装体系；

3）将油酸和改性过的Fe₃O₄C置于三口烧瓶中机械搅拌1-3h，Fe₃O₄C和油酸的比例为2-5 ml/g，按TCP和EGDMA摩尔比1：（5-10）的比例加入EGDMA，以及上述预聚合溶液继续搅拌10-30min，接着每毫摩尔TCP加入0.3-0.6g聚乙烯吡咯烷酮和80-120ml含有二甲亚砜与水的混合液，混合液中二甲亚砜与水的体积比为9:1；在 300 rpm下搅拌10-30min，通氮气排除氧气后每mmol TCP加入AIBN0.1-0.3g并控制温度在50-60℃下反应3-9h，接着温度升至50-80℃聚合15-20h；

2.根据权利要求1所述的碳基磁性温敏型表面印迹吸附剂的制备方法，其特征在于所述的Fe₃O₄C纳米微球按照下述步骤制备：

（1）制备Fe₃O₄纳米粒子

将FeCl₃·6H₂O、NaAc、乙二醇按照 (4-9) ：(5-10) ：(40-70) g/g/ml，混合溶液在氮气保护下加热到130-180℃ 机械搅拌1-3h，接着把上述溶液倒入容量100 mL的反应釜中在150-200℃反应8-12h，反应结束后使其冷却到室温，产品用无水乙醇多次洗涤，然后50-60℃干燥4-8h，得到Fe₃O₄纳米粒子；

（2）制备Fe₃O₄C纳米微球

上述制备的Fe₃O₄纳米粒子与葡萄糖、Mw=1500的聚乙二醇按质量比为(0.1-0.3):(4-7): (0.3-0.6)溶解在蒸馏水中超声10-20min.，Fe₃O₄纳米粒子质量与蒸馏水体积的比为（0.1-0.3）:（10-25）（g/ml），混合液放在容量40mL的反应釜中程序升温，3-5h内上升到150-200℃，且保持此温度6-10h，反应结束后冷却至室温，产品用Nd-Fe-B永久磁铁分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤，最后在50-60℃下干燥4-8h，得到Fe₃O₄C纳米微球。