[发明专利]一种二氧化硅氧化铁复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种二氧化硅氧化铁复合材料及其制备方法。所述的二氧化硅氧化铁复合材料的制备方法，其包括下述步骤：将分散液A与正硅酸四乙酯混合，进行反应，得到二氧化硅氧化铁复合材料；其中，所述的分散液A通过将Fe₂O₃胶体粒子分散液与含有铵离子以及柠檬酸根离子的溶液混合得到，所述的Fe₂O₃胶体粒子分散液含有Fe₂O₃胶体粒子、聚乙烯吡咯烷酮和醇。本发明的复合材料在生物医用、光电转换、高效存储和多级结构催化等领域均有一定的潜在应用价值。

技术领域

本发明具体涉及一种二氧化硅氧化铁复合材料及其制备方法。

背景技术

SiO₂是玻璃的主要原料之一，广泛应用于需要良好透光性的光学仪器和化学器皿，由于其具有良好的化学稳定性，也常被应用于耐热材料。近年来，随着可控亚微米二氧化硅棒的形成，人们对其产生了越来越浓厚的兴趣。通过改变亚微米二氧化硅棒的原料种类可以在其表面引入具有高反应活性的基团，例如，氨基、巯基、双键等。因此，其可作为催化载体将具有催化活性的分子连接到其表面。同时，其作为填料能很好的与树脂基体进行反应使其在复合材料也得到广泛应用。并且二氧化硅是自然界最广泛的材料之一，因此其具有更加广阔的潜在价值和实际应用。

Fe₂O₃具有不同的晶型，外观表现出不同颜色。在涂料、橡胶等领域是最重要的颜料之一。同时它也是一类良好的半导体材料，在生物催化及光电转换等领域具有广泛应用。近些年来，随着α-Fe₂O₃胶体粒子制备技术的不断发展，单分散的，尺寸可调，形状可变的Fe₂O₃胶体粒子相继出现并持续引发了人们的关注。但Fe₂O₃胶体粒子因其自身结构的单一性限制了其进一步发展。相比于单一Fe₂O₃胶体粒子，具有更加复杂结构的氧化铁在实际应用中具有更大的优势。例如，胶体链状结构的氧化铁具有更大的表面积，更多的附着点结合其自身的独特磁性使其在核磁成像，诊断和靶向治疗等方面具有优于单个粒子的优势。

现有技术中，虽然存在二氧化硅氧化铁复合材料(例如中国专利文献CN103406078A、CN111204816A)，解决了单一粒子易团聚的问题，但都是利用SiO₂对单一Fe₂O₃胶体粒子进行修饰，缺乏具有更加复杂结构的二氧化硅氧化铁复合材料的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中缺乏复杂结构的二氧化硅氧化铁复合材料的制备方法的缺陷，提供一种具有复杂形貌结构的二氧化硅氧化铁复合材料及其制备方法。本发明的二氧化硅氧化铁复合材料包含Fe₂O₃胶体粒子链，Fe₂O₃胶体粒子之间可形成有亚微米二氧化硅棒。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明公开了一种二氧化硅氧化铁复合材料的制备方法，其包括下述步骤：将分散液A与正硅酸四乙酯混合，进行反应，得到二氧化硅氧化铁复合材料；其中，所述的分散液A通过Fe₂O₃胶体粒子分散液与含有铵离子以及柠檬酸根离子的溶液混合得到，所述的Fe₂O₃胶体粒子分散液含有醇、Fe₂O₃胶体粒子和聚乙烯吡咯烷酮，所述的醇为苯甲醇和含2-5个碳原子的醇中的至少一种。