CN103614143A - 一种四氧化三铁@二氧化硅@硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备方法，在四氧化三铁纳米微粒上原位生长二氧化硅，将得到的四氧化三铁二氧化硅粒子与量子点进行复合，然后采用反相微乳液法制得四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。本发明的制备方法所需要的装置简单，易于实现，用该方法得到的纳米微粒不宜聚集，且粒径分布均匀。

Description

一种四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备方法
技术领域
本发明属于生物材料领域，尤其涉及一种四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备方法。
背景技术
四氧化三铁纳米粒子具有优异的特性，在生物医学领域、磁性显影方面及光催化方面具有广阔的应用前景。但是四氧化三铁纳米微粒化学性质活泼，易氧化且具有强烈的聚集倾向，人们常常在其表面包裹一层二氧化硅本来降低粒子的表面活性以获得分散性较好的纳米粒子。二氧化硅具有良好的生物相容性、亲水性以及优良的化学稳定性，另外包上硅层后，还可以进一步保护四氧化三铁纳米晶不被氧化。量子点具有独特的荧光性质，可以作为一种生物标记材料。将量子点与二氧化硅进行复合以得到既具有荧光特性又具有磁性的纳米复核微粒，它可以广泛的应用于生物医学领域。而目前有关这种材料的制备方面的研究还很少，因此如何制备这四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒具有十分重要的现实意义。
本发明采用反相微乳液法来制备四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。
发明内容
针对现有的制备技术比较稀缺，本发明提出采用了一种反相微乳液法来制备四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。
本发明的技术方案为：在四氧化三铁纳米微粒上原位生长二氧化硅，将得到的四氧化三铁二氧化硅粒子与量子点进行复合，然后采用反相微乳液法制得四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。
进一步的，所述的反相微乳液法来制备四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备过程包括以下步骤：用水热法制备四氧化三铁纳米微粒，并在其表面原位生长二氧化硅，得到四氧化三铁二氧化硅复合纳米微粒；然后将用化学共沉淀法制备的硒化锌量子点与表面处理过的四氧化三铁二氧化硅粒子进行混合，然后通过反相微乳液法得到四氧化三铁二氧化硅硒化锌磁性荧光复合纳米粒子。
本发明具有如下优点：
1.在常压下进行，反应温度温和。装置简单，易于实现。
2.粒径分布较窄且较易控制，容易获得粒径均匀的纳米微粒。
3.粒子不宜聚集，得到的有机溶胶稳定性好，可较长时间放置；
附图说明
图1是本发明磁性材料四氧化三铁纳米微粒包覆后的XRD图谱；
图2是本发明四氧化三铁二氧化硅纳米粒子包覆后的TEM图片；
图3是本发明四氧化三铁二氧化硅硒化锌复合纳米微粒的TEM图片；
图4是本发明四氧化三铁二氧化硅硒化锌纳米复合材料的荧光光谱；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本发明。
本发明的技术方案为：在四氧化三铁纳米微粒上原位生长二氧化硅，将得到的四氧化三铁二氧化硅粒子与量子点进行复合，然后采用反相微乳液法制得四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。
进一步的，所述的反相微乳液法来制备四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒的制备过程包括以下步骤：
（1）采用水热法制备四氧化三铁纳米微粒
步骤一、将4.3248g三氯化铁、2.7802g的二氯化铁溶解到水-乙二醇混合溶液中，在保护气体（氮气）条件下将其转移至水浴温度为65-90℃的四口瓶中，采用配制好的NaOH调节溶液pH值（pH≈10），之后迅速加入适量的表面活性剂油酸钠和十二烷基苯磺酸钠，机械搅拌30分钟后得到四氧化三铁的前驱体溶液。
步骤二、将上述前驱体溶液转入到高压反应釜中，160-200℃反应6-10h，反应完成后将产物取出，用蒸馏水及无水乙醇交叉洗涤，重复5～6次，最后，将洗涤后的反应产物真空干燥，即得四氧化三铁纳米磁性粒子。
（2）四氧化三铁二氧化硅纳米复合粒子的制备
步骤三：取0.232g的四氧化三铁纳米粒子分散于150mL无水乙醇及50mL蒸馏水混合溶液中，超声分散30分钟后转移至四口瓶中，用氨水来调节混合溶液的pH为10-12左右，搅拌10分钟后，加入适量的正硅酸乙酯TEOS，反应3小时。
步骤四、反应完成后，将产物用蒸馏水和无水乙醇交叉洗涤，在外加磁场下沉降，倾去上层清液，重复5～6次。最后，将洗涤后的反应产物真空干燥，即得四氧化三铁二氧化硅复合纳米粒子。
（3）硒化锌量子点的制备
步骤五：分别取0.0085gNaBH4和0.0059gSe粉，在氮气保护下溶于2mL蒸馏水得到Se前驱体；取0.1317g乙酸锌溶解于蒸馏水中，加入适量TGA，然后用NaOH来调节溶液的pH值为9～11，得到Zn的前驱体；将两种前驱体溶液混合，90℃油浴回流，磁力搅拌反应1小时。反应完成后即得硒化锌量子点。
（4）磁性荧光四氧化三铁二氧化硅硒化锌复合纳米微粒的制备
步骤六：按一定体积比量取TritonX—100、正己醇、环己烷溶液置于烧杯中，超声分散20分钟，得到微乳液体系；将适量的APTES加入到新鲜配置的四氧化三铁二氧化硅溶液中，超声分散五分钟，得到改性的四氧化三铁二氧化硅溶液；取一定量的EDC和NHS加入到硒化锌量子点中，超声分散五分钟，得到羧基被活化的量子点溶液；将上述两种溶液同时加到（1）获得的反相微乳液中，机械搅拌下反应。反应完成后，将产物溶液在外加磁场下用水洗3次，真空条件下干燥即得产品。
下面通过三个具体实施例对上述磁性荧光四氧化三铁二氧化硅硒化锌复合纳米微粒的制备过程作进一步的说明。
实施例一：（1）采用水热法制备四氧化三铁纳米微粒
步骤一、将4.3248g三氯化铁、2.7802g的二氯化铁溶解到水-乙二醇混合溶液中，在保护气体（氮气）条件下转移至水浴70℃的四口瓶中，采用配制好的NaOH调节溶液pH值（pH≈10），之后迅速加入适量的表面活性剂油酸钠和十二烷基苯磺酸钠，机械搅拌30分钟后得到四氧化三铁的前驱体溶液。
步骤二、将上述前驱体溶液转入到高压反应釜中，160-200℃反应6-10h，反应完成后将产物取出，用蒸馏水及无水乙醇交叉洗涤，重复5～6次，最后，将洗涤后的反应产物真空干燥，即得四氧化三铁纳米磁性粒子。
（2）四氧化三铁二氧化硅纳米复合粒子的制备
步骤三：取0.232g的四氧化三铁纳米粒子分散于150mL无水乙醇及50mL蒸馏水混合溶液中，超声分散30分钟后转移至四口瓶中，用氨水来调节混合溶液的pH为11左右，搅拌10分钟后，加入适量的正硅酸乙酯TEOS，反应3小时。
步骤四、反应完成后，将产物用蒸馏水和无水乙醇交叉洗涤，在外加磁场下沉降，倾去上层清液，重复5～6次。最后，将洗涤后的反应产物真空干燥，即得四氧化三铁二氧化硅复合纳米粒子。
（3）硒化锌量子点的制备
步骤五：分别取0.0085gNaBH4和0.0059gSe粉，在氮气保护下溶于2mL蒸馏水得到Se前驱体；取0.1317g乙酸锌溶解于蒸馏水中，加入适量TGA，然后用NaOH来调节溶液的pH值为9，得到Zn的前驱体；将两种前驱体溶液混合，90℃油浴回流，磁力搅拌反应1小时。反应完成后即得硒化锌量子点。
（4）磁性荧光四氧化三铁二氧化硅硒化锌复合纳米微粒的制备
步骤六：按一定体积比量取TritonX—100、正己醇、环己烷溶液置于烧杯中，超声分散20分钟，得到微乳液体系；将适量的APTES加入到新鲜配置的四氧化三铁二氧化硅溶液中，超声分散五分钟，得到改性的四氧化三铁二氧化硅溶液；取一定量的EDC和NHS加入到硒化锌量子点中，超声分散五分钟，得到羧基被活化的量子点溶液；将上述两种溶液同时加到（1）获得的反相微乳液中，机械搅拌下反应。反应完成后，将产物溶液在外加磁场下用水洗3次，真空条件下干燥即得产品。
实施例二：采用与实施案例一一样的方法步骤，唯一不同的是在水热法制备四氧化三铁纳米微粒的过程中将步骤一的水域温度改为65℃。
实施例三：采用与实施案例一一样的方法步骤，唯一不同的是在硒化锌量子点的制备过程中将步骤五中NaOH将溶液的PH值调节为9.5。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (1)

1.一种四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒制备方法，在四氧化三铁纳米微粒上原位生长二氧化硅，将得到的四氧化三铁二氧化硅粒子与量子点进行复合，然后采用反相微乳液法制得四氧化三铁二氧化硅硒化锌荧光磁性复合纳米微粒。
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