[发明专利]功能化碳包覆Fe3O4的多孔纳米复合材料及其制备和作为药物载体的应用

摘要

本发明提供了一种功能化碳包覆Fe3O4的多孔纳米复合材料，属于复合材料技术领域。本发明以还原铁粉为原料，用硝酸溶解后在磁场诱导下共沉淀，得到多孔花状Fe3O4纳米结构；再以聚乙烯醇为交联剂，对甲基苯磺酸为表面活性剂，使多孔花状Fe3O4与半乳糖作混合并经高温碳化，得到碳包覆的多孔花状Fe3O4纳米结构，最后经强氧化剂处理，得到表面修饰的功能化多孔碳包覆Fe3O4纳米复合材料。该复合材料具有优异的饱和磁化强度、较大的比表面积和空隙率，性能稳定，对带有氨基、羟基、羧基及环氧基的有机药物具有显著的吸附作用，在药物靶向释放方面具有潜在的应用前景。

主权项

功能化碳包覆Fe3O4的多孔纳米复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）Fe3O4纳米花状粒子的制备：将还原铁粉充分溶解于硝酸中，再在外加磁场作用下，通入氨气与空气的混合气体；当体系pH值到达9～12后，停止通入混合气体，并逐渐升温至70～85℃，保持2～5h；所得产物经洗涤、真空干燥，得Fe3O4纳米花状纳米粒子；（2）Fe3O4纳米花状粒子的碳化包覆：将Fe3O4纳米花状粒子充分分散在聚乙烯醇的水溶液中超声10～20min，加入对甲基苯磺酸和半乳糖，剧烈搅拌20～40min；然后将混合液转移至高压反应釜中，先在80～100℃反应0.5～1h，再逐渐升温至185～200℃，碳化反应8～10h；冷却后用磁铁提取产物，用去离子水、乙醇清洗，得到碳包覆的Fe3O4纳米花状粒子；（3）碳包覆Fe3O4纳米花状粒子的功能化：以浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾的混合体系为混合氧化剂，使碳包覆的Fe3O4纳米花状粒子在室温下进行氧化反应20～40min；用磁铁提取产物，用去离子水、乙醇清洗，干燥，得到功能化碳包覆Fe3O4的多孔纳米复合材料。