CN105236455B - 一种复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合材料，具体涉及在水滑石表面生长水化硅酸钙类复合材料研究领域。该复合材料为在水滑石表面生长水化硅酸钙,其中水滑石部分由钙铝氧化物构成板层，板层中掺杂Fe3O4颗粒，板层间阴离子为氯离子或硝酸根离子；水化硅酸钙中含有Eu(OH)3可以被替换为Tb(OH)3。经过煅烧后转化为水滑石氧化物和硅酸钙，硅酸钙中掺杂氧化铕或氧化铽荧光颗粒。该材料对于阴阳离子都具有良好的吸附和缓释作用，而且具有磁性和荧光性能。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料，具体涉及在水滑石表面生长水化硅酸钙类复合材料研究领域。
背景技术
水化硅酸钙是另外一类重要的重金属吸附和药物缓释材料，该类物质在碱性条件下具有非常好的铀吸附和固化能力，据报道（Radiochim. Acta 92 (2004) 645）：水化硅酸钙对于铀的吸附分配比(sorption distribution ratio) 介于30000-150000L/ kg之间。
水滑石（LDHs）的特殊结构赋予其多样化的物理化学性质，使其在催化、插层、药物缓释、电流变材料、阻燃、污水处理、功能发光材料及半导体等领域显示出广阔的应用前景。
两种材料在结构组成、机理性能方面存在相应的互补性，如能实现有效复合的将会产生如下有益效果：
①复合材料可以实现对于多种物质的吸附和缓释。水化硅酸钙的吸附机理为阳离子离子交换，其在重金属离子吸附方面具有优良的性能，但是对于阴离子的吸附能力较弱。水滑石类化合物板层间的阴离子具有离子交换能力，对于阴离子吸附性能更为突出。二者符合可以含有对于多种复杂物质吸附和缓释，尤其是可以同时处理阴阳离子废物。
复合吸附剂可以实现不同环境条件下都表现出较好的吸附性能。大量研究表明水滑石使用于在弱酸和中性条件下有较好的吸附效果（Colloids and Surfaces A:Physicochem. Eng. Aspects 414 (2012) 220– 227），水化硅酸钙在碱性条件下吸附性能更为优良（Journal of Colloid and Interface Science 359 (2011) 248–256）。二者复合后可以扩展材料的应用空间，这对于吸附和释放过程中体系的pH值发生变化的体系具有广阔的应用空间。例如符合材料作为药物缓释材料可以实现相关药物在胃液（弱酸性）和肠液（碱性）环境下分别释放。
然而合成水滑石-水化硅酸钙复合材料具有技术难度，现有技术中缺少有效的复合途径：
难度1：按照通常水化硅酸钙和水滑石的制备方法，即及将硅-铝-钙原料混合调整溶液至碱性，其主要的产物是硅铝酸钙。水化硅酸钙吸附重金属离子的主要机理是钙离子在硅氧环境下容易解离与重金属离子间进行离子交换，然而在硅铝酸钙中原有的化学环境被改变，离子交换环境被破坏，所以吸附性能急剧下降。同时也难以制备相应的水滑石。
难度:2：制备好的水滑石和水化硅酸钙无法实现有效复合，原位生长方式无疑是实现二者有效复合的主要途径。然而申请人前期工作表明：以下几种原位生长复合方式，都难以制备水滑石-水化硅酸钙复合材料。
复合方式1：先制备水化硅酸钙后向溶液中加入钙铝离子，无论是先滴加钙离子，还是先滴加铝离子，以及两种离子同时滴加，都无法实现二者的有效复合。先滴加铝离子会进入水化硅酸钙，铝离子可以替换水化硅酸钙中的Si，导致水化硅酸钙的结构被破坏，这在相关文献中已有报道（Inorg. Chem., 2012, 51, 1835.和J. Am. Ceram. Soc., 2013,96, 651.）。先滴加钙离子，钙离子浓度的增加会破坏水化硅酸钙的结构，最为重要的原因是水化硅酸钙本身为薄层结构根本无法作为板层结构的水滑石原位生长的母板。两种离子同时滴加也无法解决上问题。
复合方式2：先制备水滑石，在水滑石表面生长水化硅酸钙。然而这对于水滑石的原料配比具有严格的要求。钙铝摩尔比为小于1时难以有效的制备水滑石。尽管钙铝摩尔比为2-4可以有效的制备水滑石，但是溶液中依旧含有一定量的铝离子，影响后期水化硅酸钙的制备和复合，同时该比例条件下水滑石结构稳定，水滑石表面钙离子含量较低，和Si形成有效化学键的几率较低，同时溶液中的钙离子含量低，难以实现水化硅酸钙的进一步生成，形成有效复合。钙铝摩尔比大于6时，制备的水滑石结晶度急剧下降，碳酸钙等副产物含量快速上升，而且溶液中游离的铝离子数量显著增加，这说明在该比例下，由于二价离子和三价离子之间的摩尔比已经严重的偏离了制备水滑石类化合物所要求的比例范围，钙铝离子在溶液中难以大量有效的形成水滑石类化合物。铝离子的剩余将严重影响水化硅酸钙的制备。
同时两种材料自身也存在一些问题需要改进和优化：
（1）水化硅酸钙作为吸附材料一个最为突出的缺点就是易于发生团聚，严重影响吸附性能。
（2）水化硅酸钙为薄片层结构，磁性粒子难以插入其中。合成过程中钙、硅离子由于电荷吸引作用，会生成水化硅酸钙，由于磁性颗粒带电性较低，难以实现在其表面原位生长。因此，水化硅酸钙磁性功能化较难。
（3）制备同时具有磁性和荧光性能缓释材料不但可以实现药物的缓控释放，而且对于靶向给药、药物示踪、合理给药都具有重要的理论研究和实际应用价值。这个领域的研究一直是医药材料研究的热点和难点。然而磁性粒子对荧光材料的荧光猝灭效应较为严重，而且荧光剂与黑色磁性粒子混杂不利于荧光剂的检测，此外磁性粒子与荧光粒子的结合通常因晶格不匹配，或尺寸分布难以调控，这些都增加了制备磁性-荧光材料的难度。
发明内容
针对本项发明所要解决的技术问题,具体研究方案如下，获得复合材料：
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比10-60的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按钙硅原子比为5:1-5:2滴加正硅酸乙酯，同时按照钙铕原子比为20:1的比例滴加0.2 M Eu(NO3)3，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，磁性分离样品，冷冻干燥。本实验中CaCl2和AlCl3可以被替换为相应的硝酸盐。Eu(NO3)3可以被替换为Tb(NO3)3。Fe3O4初始比饱和磁化强度为2.35emu/g。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石表面生长水化硅酸钙, 其中水滑石部分由钙、铝氧化物构成板层，板层中掺杂Fe3O4颗粒，板层间阴离子为氯离子或硝酸根离子；水化硅酸钙中含有Eu(OH)3或Tb(OH)3。
本申请的技术特征说明及有益效果：
1 两种材料复合的过程和机理。实验研究表明：当钙离子浓度提升至，二价离子和三价离子之间的摩尔比为5：1时，制备的水滑石类化合物中难以检测到单独的氢氧化铝的成分，这表明溶液中的铝离子完全参与了水滑石板层的构筑，不会对后期水化硅酸钙的制备产生影响，而且此时溶液中钙离子出现了剩余。
在满足制备水滑石的钙铝比例中，5:1的原始投入量，导致溶液中钙离子含量较高，保证了钙铝水滑石制备过程中铝元素被充分利用，在后期水化硅酸钙的制备过程中不会生成硅铝酸钙，影响吸附性能。
水滑石表面出现钙高浓度区域，而且水滑石没有经过陈化过程，水滑石表面钙离子的活性较高，通过静电吸引的硅元素会聚集到水滑石表面，与水滑石的表面中的钙元素存在一定程度的相互作用，溶液中剩余的钙离子使得水化硅酸钙类物质的片层进一步生长，这就形成了水化硅酸钙与水滑石的复合结构。
2 磁性粒子引入的作用。Ca/Fe摩尔比10-60，Ca/Fe摩尔比过高会影响水滑石的结构和性能，过低达不到磁性回收效果。磁性粒子的引入一方面赋予了复合材料的可以磁性回收和控制药物释放区域的功能。另一方面也是筛选复合材料的有效手段。众所周知，材料的复合过程是无法保证其完全实现有效复合的。本项研究中，以水滑石为模板，在其表面原位生长水化硅酸钙，一个突出的问题是不能完全保证水化硅酸钙完全复合在水滑石的表面。而由于磁性粒子掺杂在水滑石的板层中，通过磁性分离可以去除没有复合的水化硅酸钙，进而获得复合材料。当然理论上讲磁性分离后的材料中也会含有没有和水化硅酸钙复合的磁性水滑石，但总体来讲这种情况概率较低，而且可以避免。因为在后期制备水化硅酸钙过程中，钙离子和硅离子是分布在整个溶液中的，而水滑石表面是整个溶液区域中的一部分，因此单独生成水化硅酸钙的概率要远远高于单独生成水滑石的概率。当然由于钙硅含量过低，会导致水滑石表面复合水化硅酸钙复合较少是可能，但是实施例已经表明，可以通过在水化硅酸钙复合过程中调整钙硅元素含量的方式实现对于复合材料中水化硅酸钙和水滑石比例的调整。
因此，水滑石中含有磁性粒子是本项复合材料的重要特征，其不但赋予了可以磁性回收和控制药物释放区域的功能，最重要的是获得的材料中复合材料比例的重要的物质保障。这对于其它复合材料的研究都具有重要的借鉴意义。
3 如背景技术所述，复合材料可以同时吸附阴阳离子，实现对于多种物质的吸附和缓释。在实施例中选取了铀离子作为阳离子吸附性能的考查对象，选取了磷酸根离子作为阴离子吸附性能的考查对象，结果表明复合材料对于阴阳离子都具有较好的吸附性能。
4如背景技术所述，复合吸附剂可以实现不同环境条件下都表现出较好的吸附性能。二者复合后可以扩展材料的应用空间，这对于吸附和释放过程中体系的pH值发生变化的体系具有广阔的应用空间。例如符合材料作为药物缓释材料可以实现相关药物在胃液（弱酸性）和肠液（碱性）环境下分别释放。在药物缓控释领域具有广阔的应用前景。
5本项申请水化硅酸钙在水滑石表面生长，在水化硅酸钙之间建立了抑制团聚的阻挡层，可以有效避免了水化硅酸钙胶体在大面积团聚，提高吸附性能。
6表面水化硅酸钙的生长，对于水滑石药物插层的释放起到了缓释作用。承载药物后的复合材料由于水滑石表面复合了硅酸钙，阻挡了药物的快速释放。
7为磁性和荧光材料的研发探索了一条新路。本材料的特点是将磁性粒子和荧光剂分别置于复合材料的两种组分中，防止相互干扰。另一个突出的特点荧光剂置于材料外层，黑色磁性粒子置于内层，大幅度降低了磁性粒子对于荧光剂荧光检测的干扰。
附图说明：
附图1：实施例1所制备的复合材料的投射电镜照片
附图2：实施例2所制备的复合材料的投射电镜照片
附图3：实施例4所制备的复合材料的投射电镜照片
具体实施例：
实施例1
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合,反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按照钙硅摩尔比为5：1的比例加入滴加正硅酸乙酯，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，离心分离样品，冷冻干燥。本实施例中CaCl2和AlCl3可以被替换为相应的硝酸盐。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石表面生长水化硅酸钙, 其中水滑石部分由钙、铝氧化物构成板层, 板层间阴离子为氯离子或硝酸根离子。
元素分析表明：本实施例中复合材料中相关原子摩尔比为Ca：Al：Si=4:1:0.65，根据通过对比试验计算可得82%的钙原子参与了水滑石板层的构筑，所制备的复合材料中水滑石部分中钙铝原子比为3.2:1，水化硅酸钙中钙硅原子比为1.2:1，二价离子和三价离子之间的摩尔介于2-4之间都可获得水滑石产品，硅酸钙中钙硅原子比为1.2:1，同样满足通常对于水化硅酸钙钙硅原子比为0.7-1.5的比例要求。附图1底部片层结构为水滑石，上部生长的薄片交叉生长的网状纤维结构类物质为水化硅酸钙。本实施例中本产品的阴离子和重金属废水方面都表现出良好的吸附性能，铀吸附容量可以达到322mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到94mg/g。
实施例2
本实施例采用油页岩灰渣盐酸提取液为铝源，制备复合材料。本实施例的目的为进一步验证多种金属离子的掺杂对于水化硅酸钙在水滑石表面生长的影响。一方面可以降低复合材料的制备成本，实现废物的综合利用；另一方面为进一步调整水滑石的成分奠定基础，多种元素构成的水滑石可以使得复合材料获得更为广阔的应用空间。提取液中铝、镁、三价铁、钙离子摩尔比为33：0.78：3.8：1.2，向提取液中按照二价离子和三价离子摩尔比为4.5：1的比例加入由白泥制得的CaCl2溶液, 反应温度20℃，用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按照钙硅摩尔比为5：1的比例加入滴加硅酸钠溶液，分离样品，冷冻干燥。
本实验方案所获得的复合材料为在类水滑石表面生长水化硅酸钙, 其中类水滑石部分由钙、铁、铝、镁氧化物构成板层，板层间阴离子为氯离子。
复合材料中铝、镁、铁、钙、硅离子摩尔比为33：0.94：3.62：128：22，XPS检测表明铁元素参与了水滑石板层的构筑。附图2底部片层结构为水滑石，上部生长的薄片交叉生长的网状纤维结构类物质为水化硅酸钙。实施例中本产品的阴离子和重金属废水方面都表现出良好的吸附性能，铀吸附容量可以达到183mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到82mg/g。
实施例3
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比60:1的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按照钙硅摩尔比为5：1的比例加入滴加正硅酸乙酯，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，后磁性分离样品，冷冻干燥。本实施例中CaCl2和AlCl3可以被替换为相应的硝酸盐。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石表面生长水化硅酸钙, 其中水滑石部分由钙铝氧化物构成板层，水滑石板层中掺杂Fe3O4颗粒， 板层间阴离子为氯离子或硝酸根离子。
所获得的材料相关原子摩尔比为Ca：Al：Fe：Si=3.68:1:0.28:0.31，磁性粒子的引入导致复合材料中水化硅酸钙的比例明显减低，这是由于（1）磁性粒子影响了水滑石的形貌，表面积降低；（2）磁性筛选对于剔除了没有复合的水化硅酸钙；（3）由于添加磁性粒子数量较少，磁性较弱，当生长水化硅酸钙数量增多，磁性降低，导致难以通过磁性筛选。因此所获得的产品为水滑石为主体的复合材料，材料的铀吸附容量可以达到201mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到98mg/g。比饱和磁化强度为6.35emu/g可以进行磁性回收。
实施例4
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比10:1的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，滴加CaCl2溶液，其钙原子数量为初始钙物质的量3/5，同时滴加正硅酸乙酯，其硅原子数量为初始钙物质的量1/2，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，后磁性分离样品，冷冻干燥。
本实验方案所获得的复合材料相关原子摩尔比为Ca：Al：Fe：Si=5.23:1:0.48:1.04，与实施例3相比复合材料中水化硅酸钙的比例明显提升，附图3可以清晰的看到水滑石由片层结构转化为块状结构，这是由磁性粒子的引入水滑石影响了水滑石晶体形貌的结果，在水滑石外部大量生长薄片交叉生长的网状纤维结构类物质为水化硅酸钙。在水滑石的表面生长水化硅酸钙过程中进一步补加硅钙，水化硅酸钙在进一步生长，所获得的材料水化硅酸钙的主体地位更加明显，这是由于外部复合水化硅酸钙的成分增多，对于内层磁性要求提高。提高磁性粒子的数量将影响水滑石的结构，导致其阴离子吸附能力下降，同时对于外侧水化硅酸钙的包裹进一步降低了水滑石的吸附作用的发挥。但同时这种材料也有相应优势，首先水化硅酸钙的性能的充分挥发的同时解决了水化硅酸钙难以磁性回收的问题。其次水化硅酸钙的阻挡增强了水滑石的缓释作用。材料的铀吸附容量可以达到362mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到26mg/g。比饱和磁化强度为1.96emu/g可以进行磁性回收。
对比实施例3和4可以发现，通过调整复合材料中的原料配比，可以实现调控阴阳离子吸附性能和缓释能力。在实际应用中可以根据实际应用调整相应比例关系，在不同领域充分发挥其性能。
实施例5
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCa(NO3)2和0.15mol/L Al(NO3)3溶液混合, 反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，分别按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯和0.2 M Eu(NO3)3 或Tb(NO3)3,钙铕或钙铽原子比为20:1-10:1，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，离心分离样品，干燥。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部分板层由钙、铝氧化物复合而成, 层间阴离子为NO3 -，硅酸钙中掺杂氢氧化铕或氢氧化铽。
材料的铀吸附容量可以达到143mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到62mg/g。
实施例6
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCa(NO3)2和0.15mol/L Al(NO3)3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比20:1的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，分别按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯和0.2 M Eu(NO3)3 或Tb(NO3)3,钙铕或钙铽原子比为20:1-10:1，并用0.5mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，离心分离样品，干燥。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部分板层由钙、铝氧化物复合而成, 水滑石板层中掺杂Fe3O4颗粒，层间阴离子为NO3 -，硅酸钙中掺杂氢氧化铕或氢氧化铽。
材料的铀吸附容量可以达到155mg/g，磷的吸附吸附容量可以达到43mg/g。比饱和磁化强度为3.35emu/g可以进行磁性回收。
实施例7
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，分别按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯和0.2 M Eu(NO3)3 或Tb(NO3)3,钙铕或钙铽原子比为20:1-10:1，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，离心分离样品，干燥。将样品在450-580℃条件下煅烧3-6h。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石氧化物表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部分由钙、铝氧化物复合而成, 硅酸钙中掺杂氧化铕或氧化铽荧光颗粒。
本实施例水化硅酸钙在水滑石表面生长的同时，与荧光粒子的前驱体复合，实现了含有荧光颗粒前驱体的水化硅酸钙在水滑石表面的生长。通过高温煅烧水滑石层间阴离子和水化硅酸钙的中的水分被去除，荧光粒子形成。该材料在相应的荧光光谱中，具有较强荧光响应，实现了对于复合材料的荧光功能化。同时水滑石具有“记忆效应”，层间阴离子离去后，复合材料当放入溶液中会快速吸收溶液中的阴离子，恢复原有结构，因此磷的吸附吸附容量可以达到116mg/g。
实施例8
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯，并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，离心分离样品，干燥。将样品在450-580℃条件下煅烧3-6h。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石氧化物表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部。通过高温煅烧水滑石层间阴离子和水化硅酸钙的中的水分被去除。水滑石具有“记忆效应”，层间阴离子离去后，复合材料当放入溶液中会快速吸收溶液中的阴离子，恢复原有结构，因此磷的吸附吸附容量可以达到127mg/g。
实施例9
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比20:1的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯。并用0.5 mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，磁性分离样品，干燥。将样品在氮气保护条件下，450-580℃煅烧3-6h。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石氧化物表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部分由钙、铝氧化物复合而成,水滑石氧化物部分含有磁性颗粒。比饱和磁化强度为4.17emu/g可以进行磁性回收。磷的吸附吸附容量可以达到108mg/g。
实施例10
按照钙铝摩尔比为5：1的比例加入将0.15mol/LCaCl2和0.15mol/L AlCl3溶液混合, 按照Ca/Fe摩尔比20:1的比例添加0.05 mol/L的Fe3O4磁性基质悬浊液，反应温度40℃用2 mol/L的NaOH溶液调节pH值到10，然后在搅拌的条件下，分别按照钙硅原子比为5：1滴加正硅酸乙酯和0.2 M Eu(NO3)3 或Tb(NO3)3,钙铕或钙铽原子比为20:1-10:1，并用0.5mol/L的NaOH溶液控制整个滴加过程中pH值为11，进一步搅拌4-8h，磁性分离样品，干燥。将样品在氮气保护条件下，450-580℃煅烧3-6h。
本实验方案所获得的复合材料为在水滑石氧化物表面生长硅酸钙, 其中水滑石氧化物部分由钙、铝氧化物复合而成, 水滑石氧化物部分含有磁性颗粒，硅酸钙中掺杂氧化铕或氧化铽荧光颗粒。
本实施例先制备磁性水滑石，然后水化硅酸钙在磁性水滑石表面生长的同时，与荧光粒子的前驱体复合，实现了含有荧光颗粒前驱体的水化硅酸钙在磁性水滑石表面的生长。本材料的特点是将磁性粒子和荧光剂分别置于两种材料中，防止相互干扰。同时荧光剂置于材料外层，黑色磁性粒子置于内层，大幅度降低了磁性粒子对于荧光剂荧光检测的干扰。材料在相应的荧光光谱中，具有较强荧光响应，同时可以进行磁性分离。实现了对于复合材料的荧光功能化，复合材料当放入药物溶液中，由于“记忆效应”会快速吸收溶液中的药物离子，恢复原有结构。承载药物后的复合材料由于水滑石表面复合了硅酸钙，阻挡了药物的快速释放，提高了药物的缓释效果。本实施例复合材料承载布洛芬后4h后药物释放率为57%，提高了药物的缓释性能。
Claims (3)
1.一种复合材料，该复合材料由水滑石和水化硅酸钙两部分组成，水滑石表面生长水化硅酸钙, 其中水滑石部分由钙、铝氧化物构成板层，水滑石板层中掺杂Fe3O4颗粒，板层间阴离子为硝酸根离子或氯离子，水化硅酸钙中含有Eu(OH)3或Tb(OH)3，复合材料能够磁性回收。
2.如权利要求1 所述一种复合材料，其特征在于复合材料钙铝铁硅摩尔比为Ca：Al：Fe：Si=3.68:1:0.28:0.31，比饱和磁化强度为6.35emu/g。
3.如权利要求1 所述一种复合材料，其特征在于复合材料钙铝铁硅摩尔比为Ca：Al：Fe：Si=5.23:1:0.48:1.04，比饱和磁化强度为1.96emu/g。
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