專利名稱：一種磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁性中空材料的制備，具體為一種不同形貌(球形，蘋果 形，壇子形)的磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的制備方法。
背景技術(shù)：
磁性中空結(jié)構(gòu)由于其可通過外場控制加上大的內(nèi)部容量，在諸多領(lǐng)域 如藥物定向運(yùn)輸，醫(yī)學(xué)診斷，生物化學(xué)分離，傳感器，催化領(lǐng)域，環(huán)境修 復(fù)等具有巨大的潛在應(yīng)用，因而備受關(guān)注。傳統(tǒng)的模板法合成策略在包覆 磁性顆粒之前通常需要加入大量的修飾試劑以便對模板表面進(jìn)行修飾-一 功能化，從而使其表面具有可鍵合離子的基團(tuán)。這就使得制備工藝復(fù)雜化 而且成本較高。近年來新興的無模板法技術(shù)(自組裝法)雖然對傳統(tǒng)的 方法進(jìn)行了改進(jìn)，但是由于自組裝過程難以控制，而且大量的表面活性劑 的加入仍不可避免，因而，發(fā)展簡單的制備磁性中空結(jié)構(gòu)的方法顯得尤為 重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單易行，成本低廉的制備不同形貌的磁 性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的方法，本發(fā)明應(yīng)用了水熱合成法，得到的磁性復(fù)合微球具有良好的均勻性和磁性。
本發(fā)明提供的方法以酵母菌碳化后得到的多聚糖微球?yàn)槟０?，水為?劑，乙二醇作為還原劑，醋酸鈉為分散劑，鐵，鈷，錳，鋅等的無機(jī)鹽作 為磁性物質(zhì)前驅(qū)物，攪拌均勻后移入反應(yīng)釜中，放入恒溫箱中恒溫加熱， 得到的沉淀物用去離子水清洗后干燥即可。
本發(fā)明提供制備上述磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的方法，其主要步驟如下
a) 配制多聚糖中空微球懸浮液，濃度控制在10 50g/L;
b) 向步驟a得到的懸浮液中加入0.01 0.1mol/L的氯化鐵、或氯化鈷、氯
化錳，硫酸鋅等磁性物質(zhì)前驅(qū)物，再加入10-50 g/L的醋酸鈉作為分散劑， 乙二醇作為還原劑；
c) 將步驟b得到的懸浮液攪拌20-200分鐘，混合均勻后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜， 將其轉(zhuǎn)移至恒溫箱，在160 250'C下恒溫加熱6 24h;
d) 將步驟c得到的產(chǎn)物用去離子水洗滌，20-5(TC下干燥5 24h后即得到 相應(yīng)的磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)。


圖1為實(shí)施例1的場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)形貌照片； 圖2為實(shí)施例2的場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)形貌照片； 圖3為實(shí)施例3的場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)形貌照片； 圖4為最終磁性產(chǎn)物的X射線衍射(XRD)圖譜a曲線為Fe304; b 曲線為CoFe204; c曲線為MnFe204; d曲線為ZnFe20具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:稱取球形多聚糖微球3.0 g，分散于50ml去離子水中，加 入氯化鐵，使其濃度保持在0.01 0.1mol/L，醋酸鈉，使其濃度保持在10-50 g/L，乙二醇50ml，攪拌60分鐘后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中放到恒溫箱中在190。C下 加熱12h，將得到的沉淀物用去離子水洗滌，在2(TC下干燥24h，即可得 到球形的四氧化三鐵磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu)成品。
實(shí)施例2:與實(shí)施例1不同之處在于，稱取的是蘋果形多聚糖微球3.0g， 其余步驟同實(shí)施例1，即可得到蘋果形四氧化三鐵磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu)成品。
實(shí)施例3:與實(shí)施例l不同之處在于，稱取的是壇子形的多聚糖微球 3.0g，其余步驟同實(shí)施例1，即可得到壇子形四氧化三鐵磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu) 成品。
實(shí)施例4:與實(shí)施例1不同之處在于，加入氯化鐵，使其濃度保持在 0.01 0.1 mol/L，再加入氯化錳，使其濃度保持在0.005-0.05mol/L，其余 步驟同實(shí)施例1，即可得到球形的鐵酸錳磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu)成品。
實(shí)施例5:與實(shí)施例1不同之處在于，加入氯化鐵，使其濃度保持在 0.01 0.1 mol/L，再加入氯化鈷，使其濃度保持在0.005-0.05mol/L，其余 步驟同實(shí)施例1，即可得到球形的鐵酸鈷磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu)成品。
實(shí)施例6:與實(shí)施例4不同之處在于，不加入氯化錳，加入硫酸鋅， 使其濃度保持在0.005-0.05mol/L，其余步驟同實(shí)施例4，即可得到球形的 鐵酸鋅磁性復(fù)合微結(jié)構(gòu)成品。
從樣品的場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)的測試結(jié)果來看，本發(fā)明制得 的磁性中空微結(jié)構(gòu)(球狀，蘋果狀，壇子狀)均一性很好，磁性顆粒均勻，致密的包覆在多聚糖中空球的表面。XRD結(jié)果顯示系列的磁性材料 (MFe204， M=Fe， Co， Mn， Zn)被成功包覆。
權(quán)利要求
1.一種磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于取酵母菌碳化后得到的多聚糖微球?yàn)槟０?，加入磁性物質(zhì)的前驅(qū)物，用去離子水分散后加入一定的還原劑和分散劑，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中恒溫箱6～24h，溫度范圍為160℃～250℃，得到的沉淀物用去離子水清洗后直接干燥即得到相應(yīng)的磁性中空微結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，以酵母菌碳化后得 到的多聚糖微球?yàn)槟０?，多聚糖微球的形狀有球形，蘋果形，壇子形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，磁性物質(zhì)的前驅(qū)物 為鐵，鈷，錳，鋅等的無機(jī)鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，磁性物質(zhì)的前驅(qū)物 的濃度為0.01-0.1mol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，還原劑為乙二醇， 分散劑為醋酸鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，優(yōu)化的水熱加熱溫 度為160-250°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，優(yōu)化的水熱反應(yīng)時 間為6-24h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所得磁性中空復(fù)合 微結(jié)構(gòu)的殼壁由兩層物質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)層物質(zhì)為酵母菌碳化后得到的多聚糖， 外層物質(zhì)為四氧化三鐵、鐵酸鹽等系列磁性物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)的制備方法。該方法以球形、蘋果形、壇子形的多聚糖微球?yàn)槟０?，?60℃-250℃的水熱條件下，將四氧化三鐵，鐵酸鹽等系列磁性物質(zhì)致密的包覆在中空多聚糖微結(jié)構(gòu)上，獲得球狀、蘋果狀、壇子狀磁性中空復(fù)合微結(jié)構(gòu)。通過電鏡觀察，包覆在多聚糖微球表面的磁性物質(zhì)顆粒大小均一，尺寸在50nm左右。磁力測試表明其具有良好的超順磁性。此法工藝簡單，成本低廉。
文檔編號C08J3/20GK101619135SQ20081013293
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者倪德志, 周克斌, 森 楊, 雷 王 申請人:中國科學(xué)院研究生院