PVP-b-PLA 修饰 Fe3O4 磁性纳米粒子的制备与表征

通过硅烷偶联剂与Fe3O4磁性纳米粒子偶合在其表面引入C C端基,进一步与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)加成聚合制备含端羟基PVP包裹的磁体,再引发丙交酯(LA)开环聚合制得PVP-b-PLA修饰的Fe3O4纳米粒子.通过XRD、GPC、FTIR、SEM、TG、DSC和激光粒度仪等,对产物进行分析和表征,结果表明,纳米Fe3O4与PVP以及PVP与PLA之间均为化学键联,PVP和PLA是以嵌段共聚物的形式存在且两者之间存在明显的微相分离,纳米Fe3O4表面聚合物包覆率为35%,厚度约13 nm.此外,该PVP-b-PLA包覆的磁性纳米粒子比饱和磁化强度为53 emu/g,与未包覆相比下降约25%.     

磁性Fe3O4纳米晶制备及应用

磁性Fe₃O₄纳米晶由于其独特的磁性能,已在许多领域得到了广泛的应用,并且在不同的应用领域其制备方法也不尽相同。本文综述了近年来磁性Fe₃O₄纳米晶的液相制备方法,如沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等研究进展,对这些制备方法的特点进行了归纳概括,并详细分析了制备工艺中不同影响因素对Fe₃O₄纳米晶结构与性能的影响。同时,对磁性Fe₃O₄纳米晶在磁流体、微波吸收、污水处理、催化、药物载体、生物酶固定、生物传感器等方面的应用及发展趋势进行了评述,以期对Fe₃O₄纳米晶的制备及应用有较全面的认识。     

聚乙醇-Fe3O4粒子的制备

金属离子在高分子基体中趋于成簇并形成所谓的纳米级相结构[1] 。利用金属离子在高分子相中的这一独特结构 ,可用共沉淀法制备以四氧化三铁为核 ,高分子为壳的具有核壳结构的粒子 ,该粒子既具有超顺磁性同时又具有强的吸附蛋白质的能力。Ｆｅ3+与高分子基体并不是简单的混合[2 ] ,而是通过配位键结合的。Ｆｅ3+在高分子基体中存在离子簇 ,但由于它们的结构相对疏松且颗粒太小 ,所以未观察到任何分散相结构。聚乙二醇 (ＰＥＧ)是一种无毒、非抗原、物理化学性质稳定的水溶性非离子型高聚物并具有与药物配伍不发生任何反应的优良性能[3- 5] 。…     

Fe3O4表面原位引发可控/“活性”聚合制备磁性聚苯乙烯纳米粒子

采用化学共沉淀方法合成了Fe3O4纳米粒子, 用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)对其进行表面接枝修饰, 然后以苯乙烯(St)为单体, 过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基(HTEMPO·)为稳定自由基介质, 采用可控/“活性”自由基聚合技术在修饰后的Fe3O4纳米粒子表面原位引发聚合, 制备了粒径小、分布窄、磁含量高的磁性聚苯乙烯（PS）纳米粒子. X射线衍射(XRD)研究表明, 所合成的Fe3O4粒子为尖晶石结构. 凝胶渗透色谱(GPC)分析表明, 聚苯乙烯的分子量与反应时间呈较好的线性关系. 透射电镜(TEM)观察表明, 所制备的磁性聚苯乙烯纳米粒子的粒径在20-30 nm之间. 热重(TG)分析得到磁性聚苯乙烯纳米粒子的磁含量为62.6%. 振动样品磁强计(VSM)测试结果表明, 磁性聚苯乙烯纳米粒子的比饱和磁化强度为31.7 emu·g-1, 呈现单磁畴结构.     

羧甲基纤维素/Fe3O4复合纳米磁性材料的制备、表征及吸附性能的研究

采用改进的氧化沉淀法在羧甲基纤维素(CMC)体系中制备了以磁性纳米Fe₃O₄为核心, 外层包覆羧甲基纤维素的复合磁性纳米材料. 用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、Zeta电位和震动样品磁强计对复合纳米Fe₃O₄进行了表面形貌、结构和磁学的表征. 在此基础上研究了复合纳米Fe₃O₄对Cu^2＋的吸附性能, 探讨了溶液pH、反应时间和 Cu^2＋的初始浓度对其吸附性能的影响. 实验结果表明, 复合Fe₃O₄粒子为反尖晶石型, 平均粒径在40 nm左右, 羧甲基纤维素在Fe₃O₄粒子表面是化学吸附, 复合Fe₃O₄粒子的饱和磁化强度为36.74 emu/g, 在中性溶液中Cu^2＋的吸附量最高, 吸附平衡时间为1.5 h, 二级动力学模型能够很好地拟合吸附动力学数据, 吸附等温数据符合Langmuir模型. 复合纳米Fe₃O₄对Cu^2＋的吸附机理主要为表面配位反应.     

微波法制备纳米Fe3O4

纳米Fe3O4由于具有较高的表面活性和磁性能,以及纳米微粒特有的小尺寸效应、表面效应、量子效应、催化、发光特性等[1],在颜料印刷、磁流体、磁记录、催化、机械、电子等领域得到了广泛的应用[1,2]。目前,已报道的制备纳米Fe3O4的方法有很多,如:化学共沉淀法[3],微乳液法[4,5],     

Fe3O4-PMMA复合纳米微球的制备与表征

采用化学共沉淀法合成了超顺磁Fe3O4纳米粒子,并采用油酸和油酸钠对其表面进行修饰,制备了可稳定分散于水中的磁流体。以该磁流体为种子,通过一步乳液聚合制备了表面带有功能化羧基的Fe3O4-聚甲基丙烯酸甲酯复合纳米微球（Fe3O4-PMMA）。利用动态光散射、透射电镜观察、傅里叶红外光谱、热失重分析、振动样品磁强计测试等手段表征了复合微球的尺寸、形态、结构、组成和磁性能。结果表明,复合微球的平均直径约120nm,表面带有羧基功能基团,在室温下具有超顺磁性和较高的饱和磁化强度。     

新型磁性Fe3O4/EDTA复合纳米粒子的制备及性能研究

采用氨羧络合剂EDTA对纳米磁性Fe3O4粒子进行表面改性,制备出能够螯合金属离子和放射性核素离子的磁性Fe3O4/EDTA复合纳米粒子.用X射线衍射、红外光谱、透射电子显微镜、光电子能谱、振动样品磁强计和原子吸收光谱对复合粒子进行了表观形貌、结构、磁学及螯合性能表征.结果表明,纳米磁性Fe3O4和EDTA之间能够有效地以化学键合方式进行复合.改性后,Fe3O4/EDTA纳米复合粒子可以对包括放射性金属离子在内的多种金属离子具有良好的络合效果.     

核壳结构Fe3O4@SiO2复合纳米粒子的制备

Fe3O4磁性纳米粒子具有独特的磁学性质,如超顺磁性和高饱和磁化强度等,而且生物相容性较好,毒副作用小,在靶向药物载体、磁共振成像、细胞和生物分子分离、免疫检测等生物医学领域具有广阔的应用前景,因此近年来备受人们的关注[1-2].但由于磁性纳米粒子具有较高的比表面积和强烈的聚集倾向,且化学稳定性不高,易被氧化,难以直接应用.     

纳米磁性Fe3O4-SiO2复合材料的制备和表征

向硅酸四乙酯凝胶体系中加入纳米磁性Fe3O4,得到了Fe3O4-SiO2复合材料,利用BET方法测定了其比表面积和孔分布,用TEM分析观察了其粒子形貌,并测定了复合材料的饱和磁强度曲线,研究表明:这种材料的饱和磁强度较纳米Fe3O4有所下降,而比表面积和孔容明显增大.     

单分散Fe3O4纳米颗粒的控制合成和表征

以十八烯为溶剂、乙酰丙酮铁为铁源,并在油酸、油胺的辅助作用下,通过热分解法成功合成了单分散Fe3O4纳米颗粒。讨论了实验参数如反应温度、表面活性剂的量和种类、溶剂、油酸、油胺对单分散Fe3O4纳米颗粒的尺寸及形貌的影响。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、选区电子衍射（SAED）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对所得产物的物相、结构、尺寸和形貌进行了表征分析。通过振动样品磁强计（VSM）表征产物磁性能,表明在室温下,Fe3O4纳米颗粒的饱和磁化强度（Ms）和矫顽力（Hc）分别为74.0 emu/g,72.6 Oe。     

超顺磁Fe_3O_4@PDA核-壳结构纳米粒子的制备及表征

利用多元醇高温热解法和溶液氧化法制备超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核-壳结构纳米粒子(Fe_3O_4@PDA)。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)等对Fe_3O_4@PDA的结构、形貌和组成进行表征。采用综合物性测试系统(PPMS)对样品的磁性能进行表征。结果表明:Fe_3O_4@PDA的尺寸可以通过氨水与多巴胺的物质的量之比和反应时间进行调控;当Fe_3O_4@PDA中Fe_3O_4的质量分数约为5%时,具有超顺磁性,磁饱和强度为3.8emu/g,比理论值高出36%。     

链霉亲和素-异硫氰酸荧光素偶联核壳型Fe3O4/Au纳米晶的合成及性质

采用改进的Polyol合成法,以PEO-PPO-PEO为表面活性剂制备了链霉亲和素-异硫氰酸荧光素偶联的Fe3O4/Au纳米粒子;利用透射电镜和X射线衍射仪分析证实了Fe3O4/Au的核壳型纳米结构,确定了其粒径和分布;采用紫外-可见吸收光谱仪和荧光光谱仪测定了所制备的纳米粒子的光学活性和荧光特性,并采用振动样品磁强计(VSM)测量了其磁化率.结果表明,所制备的Fe3O4/Au纳米粒子具有光学活性和荧光特性,以及优异的磁性.     

Fe3O4纳米催化剂的制备及其F-T合成性能研究

基于溶剂热合成体系,制备了不同形貌的Fe₃O₄微球和纳米片催化剂,考察了水热合成条件对Fe₃O₄晶粒形貌的影响,并研究了Fe₃O₄纳米催化剂的费托合成(F-T)性能。结果表明,成核和晶体生长速率是控制Fe₃O₄晶体形貌的关键。与传统的沉淀铁催化剂相比,Fe₃O₄纳米催化剂更容易还原和向活性相转变,因此,具有更高的F-T反应活性、低碳烯烃选择性及C₅₊选择性;Fe₃O₄微球催化剂比纳米片催化剂更易维晶粒的稳定,具有更高的反应活性和稳定性。     

稀土Dy3+掺杂Fe3O4的合成及电磁性质

通过溶胶-凝胶法，合成了稀土Dy^3＋掺杂的Fe3O4样品，研究了掺杂对电磁性质的影响。通过X射线衍射分析发现，由于离子半径的不匹配，Fe3O4中稀土离子的高浓度掺杂不能实现，仅有极少量的稀土离子取代了Fe3O4中的Fe^3＋。通过振动样品磁强计对磁性质进行了表征，掺杂引起样品饱和磁化强度发生变化，这可能是因为Dy^3＋取代引起的磁化强度增加和杂相引起的磁化强度降低共同作用的结果。四电极法研究隧道磁阻发现，磁阻与掺杂量的关系表现出降低-升高-降低的特殊变化规律。这主要是由于掺杂Fe3O4自旋极化率降低导致隧穿磁阻下降，同时，掺杂Fe3O4在隧穿颗粒体系中实现了第二相即绝缘相的同步合成，第二相的出现有利于隧穿磁阻的增加。     

Fe3O4/聚苯乙烯纳米复合材料的结构与性能

采用油酸(OA)表面改性的粒径均一的Fe3O4纳米粒子(OA-Fe3O4)与工业化聚苯乙烯(PS)通过溶液共混挥发干燥方法得到了具有超顺磁性的OA-Fe3O4/PS纳米复合材料.透射电子显微镜表征结果表明,在OA-Fe3O4质量分数为1%~10%时,OA-Fe3O4纳米粒子均匀分散在PS聚合物基体中.示差扫描量热分析表明,随着纳米粒子加入量的增加,纳米复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低.热失重分析表明,OA-Fe3O4的存在显著提高了PS在空气条件下的热稳定性.流变分析表明,随着纳米粒子加入量的增加(0~10%),复合材料黏度逐渐降低.进一步研究了分子量双峰分布的PS与OA-Fe3O4纳米复合体系的流变行为,结果表明,当PS基体的平均分子量大于临界缠结分子量,且填充的纳米粒子的半径小于双峰分布PS的均方旋转半径时,加入纳米粒子仍然导致体系的复合黏度降低.     

Preparation for Magnetic Nanoparticles Fe3O4 and Fe3O4@SiO2 and Heterogeneous Fenton Catalytic Degradation of Methylene Blue

Dyestuff textile wastewater treatment has become a research hotspot due to its high chroma, poor biodegradability, and low toxicity characteristics. In this paper, we have synthesized magnetic Fe₃O₄ and core‐shell Fe₃O₄@SiO₂ materials by hydrothermal methods. These materials were characterized by XRD, TEM, N₂ adsorption‐desorption and so on. These materials’ heterogeneous Fenton has been applied to dye wastewater treatment. Methylene blue was used as a typical target of dye wastewater. Decolorization ratios of methylene blue were determined by different nanostructure composites catalysts. A serious of results of study showed that decolorization ratios of magnetic nanoparticles and core‐shell composites arrived at above 90 % under the weakly acidic or neutral conditions and room temperature. When these catalysts were reused, the results show that Fe₃O₄@SiO₂ materials were possessed with good cycle performance.     

无溶剂Fe3O4纳米流体的制备及表征

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子, 将含有硅氧烷基的离子型改性剂二甲基十八烷基氯化铵与Fe3O4纳米粒子进行接枝反应, 再用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的长链阴离子交换Cl-, 在Fe3O4纳米粒子表面生成具有阴、 阳离子双电层结构的表面处理层, 得到无溶剂Fe3O4纳米流体. 研究结果表明, 在Fe3O4纳米粒子表面成功接枝了有机物长链, 改性的Fe3O4纳米粒子呈单分散分布, 其损耗剪切模量G″明显大于储能剪切模量G', 具有明显的流体行为, 在室温下即可流动.     

Fe3O4/交联PVA复合微球的制备与表征

以PVA为骨架材料,戊二醛为交联剂,盐酸为催化剂,通过乳化-化学交联法,在W/O型的乳状液中制备了磁性高分子微球--Fe3O4/交联PVA复合微球.并用SEM,光学显微镜,TG等技术对微球进行表征,考察了不同的盐酸加入方式对微球形貌的影响.     

热解-还原法制备单分散Fe3O4亚微空心球

在用模板法水解FeCl3制备单分散聚(苯乙烯-共-丙烯酸)/Fe2O3[P(St-co-AA)/Fe2O3]核壳粒子的基础上, 于N2环境下热解内核直接得到了单分散的磁性Fe3O4亚微空心球. 用透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)表征并测试了空心微球的结构形貌、成分以及静磁性能. 结果表明, P(St-co-AA)/Fe2O3核壳粒子在热处理过程中, 由于内核热解生成的有机小分子将Fe2O3 壳层同时还原为Fe3O4, 从而生成了粒径和壁厚均匀的单分散Fe3O4亚微空心球. 该空心微球在室温下的饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力分别为50.91 A·m2·kg-1、3.97 A·m2·kg-1和2.33 kA·m-1.