[发明专利]一种将疏水性Fe3O4改性为亲水性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将疏水性Fe₃O₄改性为亲水性的方法。

背景技术

高温热分解液相化学合成方法制备得到的单分散Fe₃O₄磁性纳米材料表面易被疏水性基团包覆，使其在非极性溶剂中具有极佳的分散性。但单分散磁性纳米材料在生物医学领域的应用要求材料表面具有亲水、无毒、且更易于与生物大分子链接的特性，因此，对只能在非极性溶液中均匀分散的单分散疏水性Fe₃O₄纳米材料的表面进行亲水性改性，是解决这类单分散磁性纳米材料在生物医学上应用困难的最佳途径。

“疏水性Fe₃O₄磁性纳米粒子的表面改性修饰”（解矛盾等，焦作大学学报，2015年12月，第4期）公开了一种利用多巴胺将疏水性Fe₃O₄磁性纳米粒子转变为亲水性磁性纳米粒子的方法，但该改性方法需要在较高的温度下进行。

Qiu Dai等(“Monodisperse Cobalt Ferrite Nanomagnets with Uniform Silica Coatings”，，Langmuir 2010, 26(22), 17546-17551)公开了一种用聚丙烯酸改性油酸包覆的CoFe₂O₄的方法，其以四氢呋喃作为聚丙烯酸的溶剂，但改性后CoFe₂O₄表面的油酸并不能被聚丙烯酸完全取代,残留的油酸不利于改后的产品在极性溶剂如水、乙醇中的分散稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种在室温下将疏水性Fe₃O₄改性为亲水性的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种将疏水性Fe₃O₄改性为亲水性的方法，包括在二甲基甲酰胺介质中，疏水性Fe₃O₄与聚丙烯酸反应改性，得到亲水性Fe₃O₄。

优选地，所述将疏水性Fe₃O₄改性为亲水性的方法，包括如下步骤：

（1）将疏水性Fe₃O₄分散于非极性溶剂中，得到分散液；

（2）将步骤（1）的分散液与聚丙烯酸的二甲基甲酰胺溶液接触，在二甲基甲酰胺相得到亲水性的Fe₃O₄。

优选地，步骤（1）中所述的非极性溶剂为正己烷或环己烷。

优选地，步骤（2）中所述聚丙烯酸的平均分子量为2000。

为加快Fe₃O₄由非极性溶剂进入二甲基甲酰胺的速度，优选地，在将步骤（1）的分散液与聚丙烯酸的二甲基甲酰胺溶液接触后，对体系进行超声处理。

优选地，Fe₃O₄与聚丙烯酸的质量比为1:5。

本发明与现有的工艺技术相比具有以下优点：

1、本发明是改性条件更温和，在室温下即可进行，实验要求条件低，操作更简单。

2、本发明得到改性后仍呈单分散的亲水性Fe₃O₄纳米材料，而且能稳定分散于极性溶剂如水或无水乙醇中，可满足生物医学领域的应用要求。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是参考文献1制备得到的单分散Fe₃O₄纳米颗粒的透射电镜照片；

图2是按照实施例1所述方法改性后的Fe₃O₄纳米颗粒的透射电镜照片；

图3是参考文献1制备得到的单分散Fe₃O₄纳米颗粒的傅里叶红外光谱图；

图4是按照实施例1所述方法改性后Fe₃O₄纳米颗粒的傅里叶红外光谱图；