[发明专利]亚微米级γ-Fe2

说明书

本发明涉及一种亚微米级γ‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;磁性纳米颗粒及其合成方法。其中，合成方法包括以下步骤：提供三价铁铁源、乙二醇、聚乙二醇和无水醋酸钠，将上述原料在温度为60℃～120℃的条件下进行混合搅拌，得到混合物A；对所述混合物A在温度为60℃～120℃的条件下孵育20～120分钟，生成羟基氧化铁，在反应釜中通过溶剂热法合成Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米颗粒，所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米颗粒的粒径为100～200纳米；以所述Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米颗粒作为前体，氧化合成亚微米级γ‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;磁性纳米颗粒。在S01中，包括以下质量比的原料，FeClsubgt;3/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O：PEG6000：无水醋酸钠为1：(1～5)：1。本发明制备过程简单高效，能够得到粒径为100‑200微米的大粒径且具有强磁性的亚微米级γ‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;磁性纳米颗粒。

技术领域

本发明涉及磁性纳米颗粒技术领域，特别涉及一种亚微米级γ-Fe₂O₃磁性纳米颗粒及其合成方法。

背景技术

磁性纳米颗粒具有的独特的磁性和电子特性，在磁敏感器件、微波涂层、生物医学中以及其他化学催化等工业中展示了其良好的应用前景。磁性纳米材料已广泛应用于核磁共振成像、细胞分选和免疫细胞激活，固相载体分离，体外诊断以及光催化等生物医学领域。在磁性纳米材料中，磁性氧化铁(Fe₃O₄)，磁铁矿(Fe₂O₃)被应用得最为广泛。常见的Fe₂O₃分为两种，一种为没有磁性的α-Fe₂O₃，另一种为磁性的γ-Fe₂O₃。其中，γ-Fe₂O₃被认为是各种应用中最理想的材料之一，因为它具有固有的生物相容性和氧化稳定性，以及良好的磁性能。γ-Fe₂O₃因其具有良好的耐候性、耐光性、磁性和对紫外线有良好的吸收和屏蔽效应，可广泛应用于闪光涂料、汽车面漆、电子、高磁记录材料、气敏传感、催化剂、非线性光学以及生物医药工程等方面。γ-Fe₂O₃是目前应用最广、产量最大的以及价格最便宜的氧化物记录介质材料

目前，在γ-Fe₂O₃的合成方法中，各种非水合成方法制备了高度结晶、单分散和形状可控的Fe₂O₃的纳米颗粒，但其粒径绝大多数分布在20纳米以下且磁性较弱。在非水工艺中，五羰基铁(Fe(CO)₅)被普遍用作前体。然而，五羰基铁是一种有剧毒且不稳定的化学品，环境污染严重。在另一种合成方法中是通过强氧化剂氧化Fe₃O₄制备γ-Fe₂O₃，如常用的氧化剂包括过氧化氢、三价铁离子、次氯酸钠或稀硝酸等，其中Fe₃O₄合成以化学沉淀法为主，制得的颗粒形貌不均一，进一步地导致该工艺制得的γ-Fe₂O₃颗粒形貌以不规则颗粒状为主。还有的合成方法中通过300℃以上高温空气氛围氧化Fe₃O₄并转变晶型制得γ-Fe₂O₃，该方法优点是产率高，工艺简单，但是生成的γ-Fe₂O₃不纯，通常会掺杂大量的无磁性的α-Fe₂O₃，一定程度上降低了γ-Fe₂O₃磁性。

因此，现有技术需要进行改进。

发明内容