[发明专利]具有功能基团的顺磁性核壳介孔纳米材料的制备方法及其产品和应用

摘要

本发明公开了一种具有功能基团的顺磁性核壳介孔纳米材料的制备方法及其产品和应用，该材料是在顺磁性四氧化三铁微球表面包覆一层介孔二氧化硅壳层，该壳层表面具有功能基团，壳层的孔径较大，处于6‑10 nm，包覆壳层过程是在中性条件下水解共缩合正硅酸乙酯和有机硅烷实现，制备过程未添加酸和碱溶液。材料具有较大的孔径为6‑10 nm，与一般的顺磁性核壳介孔材料的孔径（2‑4 nm）相比较，明显增大；在材料制备过程中即可形成有机基团，无需后期表面嫁接；材料在制备过程中未使用酸和碱等原料，较为环境友好。

主权项

一种具有功能基团的顺磁性核壳介孔纳米材料的制备方法，其特征在于，该材料是在顺磁性四氧化三铁微球表面包覆一层介孔二氧化硅壳层；该壳层表面具有功能基团，壳层的孔径较大，处于6‑10 nm；包覆壳层过程是在中性条件下水解共缩合正硅酸乙酯和有机硅烷实现，具体步骤如下：第一步，将四氧化三铁微球用0.1摩尔/升的盐酸溶液超声处理10‑20分钟后，磁分离并经过去离子水洗涤，其中，四氧化三铁微球的直径为200‑300 nm；第二步，将三嵌段共聚物P123，氯化钠，无水乙醇在去离子水中分散均匀，其中，P123的分子量为5800克/摩尔，P123:氯化钠:无水乙醇的摩尔比为0.1‑0.3:117:3228；第三步，将第二步的溶液和第一步的四氧化三铁混合均匀，并移至35‑40 oC水浴中，搅拌30‑60分钟后加入正硅酸乙酯和有机硅烷，继续搅拌24‑48小时后，转移至水热釜中，于90‑110oC烘箱中放置12‑48小时，然后冷却至室温，磁分离收集磁性颗粒，多次水洗除去非磁性物质，其中有机硅烷:总硅的摩尔比为0.05‑0.15: 1；第四步，去除P123，将第三步收集的磁性颗粒加入到无水乙醇和0.1摩尔/升盐酸水溶液的混合溶液中，60‑70 oC下搅拌6‑12小时，磁分离除去上层溶液，该过程重复2‑4次，将获得的颗粒置于60‑80 oC真空烘箱中干燥12‑24小时，得到具有功能基团的顺磁性核壳介孔纳米材料。