[发明专利]一种基于苯胺类有机小分子为碳源的磁性MFe2O4/C/M＇复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种MFe₂O₄/C/M′的复合物载体及其制备方法。

背景技术

铁氧体纳米结构材料因其优异的性能，在数据存储、催化、传感器、污染物处理及生物医药等众多领域中具有广泛的应用。贵金属(M′)纳米材料由于其高催化活性与良好的生物相容性、水溶性以及突出的生物分子的易连结性，广泛应用于催化、环境以及生物医学领域，因此，铁氧体纳米材料与贵金属纳米材料的复合材料，已引起人们越来越多的关注。特别是在纳米技术领域，磁性纳米粒子和金属的复合材料在生物分子检测、成像、催化和生物医学成像以及医药传递方面具有广泛的应用。2007年，孙守恒等成功地合成了Fe₃O₄/Au和Fe₃O₄/Au/Ag复合纳米材料，为基于纳米粒子的医学诊断和治疗方面的应用提供了一种新的合成方法(Magnetic Core/Shell Fe₃O₄/Au and Fe₃O₄/Au/Ag Nanoparticles with Tunable Plasmonic Properties，Zhichuan Xu，Yanglong Hou，and Shouheng Sun，J.Am.Chem.Soc.2007，129，8698-8699)。Wei小组制备了Fe₃O₄Au纳米星，并研究了其磁矩成像性能(Plasmon-Resonant Nanoparticles and Nanostars with Magnetic Cores：Synthesis and Magnetomotive Imaging，Hyon-Min Song，Qingshan Wei，Quy K.Ong，Alexander Wei，ACS Nano 2010，4，5163-5173)。

然而，磁性铁氧体纳米粒子作为载体在应用过程中，仍然存在一些缺陷。例如：四氧化三铁纳米粒子容易被氧化，粒子的表面功能团少，不利于其应用。为此，人们对四氧化三铁纳米粒子表面进行修饰。申请号为200610116026.8的专利提供了一种磁性纳米硅球的制备方法，并负载光催化剂材料应用于水的净化和处理方面。申请号为200710047399.9的专利提供了一种通过加入有机单体聚合制备带有表面功能团的磁性微球的方法。申请号为200710055204.5的专利公开了一种磁性粒子/聚合物/二氧化硅结构磁性微球的制备方法。2010年，Chengjun Yu等人合成了聚二甲基二烯丙基氯化铵修饰的四氧化三铁纳米粒子，通过将其与负电荷的葡萄糖氧化酶和柠檬酸保护的金纳米粒子复合，利用比色法检测葡萄糖或萃取含有巯基功能团的氨基酸(Synthesis of poly(diallyldimethylammonium chloride)-coated Fe₃O₄ nanoparticles for colorimetric sensing of glucose and selective extraction of thiol，Cheng-Ju Yu，Chin-Yu Lin，Cheng-Hao Liu，Tian-Lu Cheng，Wei-Lung Tseng，Biosensors and Bioelectronics 2010，26，913-917)。然而，聚合物间隙能够穿透氢离子，将四氧化三铁溶解。最近以葡萄糖为碳源，通过水热方法制备的碳材料被广泛应用于四氧化三铁纳米粒子的包覆。因为碳材料不仅可以保护四氧化三铁免受被酸性溶液溶解，而且碳的表面具有很多的功能团，为四氧化三铁纳米粒子作为载体制备复合材料提供了条件。吉林大学Lirong Kong等制备了碳覆盖的四氧化三铁纳米粒子作为支撑材料的铂纳米粒子催化剂(Constructing Carbon-Coated Fe₃O₄ Microspheres as Antiacid and Magnetic Support for Palladium Nanoparticles for Catalytic Applications，Lirong Kong，Xiaofeng Lu，Xiujie Bian，Wanjin Zhang，Ce Wang，ACS Appl.Mater.Interf.2011，3，35-42)。该复合材料不仅具有很好的抗酸性和磁性，并且具有比一般的Pd/C材料更好的催化性能。