磁性核壳材料
Fe3O4CPAM核壳磁性纳米材料的设备制作方法与制作流程
一种Fe3O4CPAM核壳磁性纳米材料的制备方法，包括以下步骤：1、制作FeCl3、乙二醇和醋酸钠的混合溶液，在聚四氟乙烯反应釜中反应。
将产物清洗，烘干，得到Fe3O4纳米粒子。
2、将Fe3O4纳米粒子酸化后，去离子水清洗。
然后制成Fe3O4纳米粒子和葡萄糖的混合溶液，在聚四氟乙烯反应釜反应，将产物清洗，烘干，得到Fe3O4C磁性纳米材料。
3、制作Fe3O4C磁性纳米材料、六偏磷酸钠和丙烯酰胺的混合溶液，在聚四氟乙烯反应釜反应，将产物洗涤、烘干得到的Fe3O4CPAM核壳磁性纳米材料为规则圆球状，粒径处于纳米级别。
操作简单，颗粒均匀，分散性好，吸附能力强。
制作过程环保无污染。
技术要求1.一种Fe3O4CPAM核壳磁性纳米材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、Fe3O4纳米粒子的制备；1.1、按照质量比为FeCl3·6H2O：乙二醇：醋酸钠=1.35：83.625：3.6的比例取FeCl3·6H2O、乙二醇和醋酸钠粉末，制成FeCl3、乙二醇和醋酸钠的混合溶液；1.2、使用磁力搅拌器连续磁力搅拌，转速为200rpm，时间1小时；然后将经过磁力搅拌的FeCl3、乙二醇和醋酸钠的混合溶液超声至完全分散；1.3、将经过超声的FeCl3、乙二醇和醋酸钠的混合溶液，转至聚四氟乙烯反应釜中，温度200℃恒温反应8小时；1.4、反应结束后冷却至室温，将用磁铁分离的产物用蒸馏水超声清洗，然后用乙醇超声清洗，重复以上用蒸馏水和乙醇超声清洗的交替清洗步骤，经过清洗的得到Fe3O4纳米粒子；1.5、将经过清洗的Fe3O4纳米粒子放入烘箱中，60℃条件6h烘干，得到干燥的Fe3O4纳米粒子；第二步、Fe3O4C磁性纳米材料的制备；2.1、将第一步制成的Fe3O4纳米粒子按照质量比Fe3O4：HNO3=4:3.1505的比例为加入到浓度为0.1mol/L的硝酸溶液中进行酸化处理，然后将经过酸化处理的Fe3O4纳米粒子和硝酸超声至分散均匀，然后将经过酸化处理的Fe3O4纳米粒子用去离子水清洗至少3次；2.2、将清洗好的经过酸化处理的Fe3O4纳米粒子按照质量比为，经过酸化处理的Fe3O4：C6H12O6·H2O=4：79.268的比例放浓度为0.5mol/L的一水合葡萄糖水溶液中，在室温状态超声波清洗器超声至完全分散至混合均匀，制成经过酸化处理的Fe3O4纳米粒子和一水合葡萄糖的混合溶液；2.3、将制成的经过酸化处理的Fe3O4纳米粒子和一水合葡萄糖的混合溶液转至聚四氟乙烯反应釜中，180℃恒温反应5小时，反应结束后冷却至室温；将本步骤得到的产物用蒸馏水洗涤，然后用乙醇洗涤，重复以上用蒸馏水和乙醇的交替洗涤步骤，然后将经过洗涤的产物，在温度40℃时烘箱烘干；第三步、Fe3O4CPAM核壳磁性纳米材料的制备；3.1、按照质量比为Fe3O4C：Na6O18P6：PAM：H2O=5:24.4708:17.77：8的比例将第二步制成的Fe3O4C磁性纳米材料分散于上述的去离子水中，然后依次加入浓度为0.1mol/L的六偏磷酸钠的水溶液和浓度为0.25mol/L丙烯酰胺水溶液，将Fe3O4C磁性纳米材料、六偏磷酸钠和丙烯酰胺的混合溶液超声使分散均匀，制成Fe3O4C磁性纳米材料、六偏磷酸钠和丙烯酰胺的混合溶液；3.2、将Fe3O4C磁性纳米材料、六偏磷酸钠和丙烯酰胺的混合溶液转至聚四氟乙烯反应釜中，在温度180℃恒温反应4小时，反应结束后冷却至室温；将本步骤得到的产物用磁铁分离，然后用蒸馏水洗涤，乙醇洗涤，重复蒸馏水洗涤和乙醇洗涤的交替洗涤过程，在温度50℃烘箱烘干。
fe3o4核壳粒子
fe3o4核壳粒子核壳粒子，即由Fe3O4核心和外层包覆的壳层构成的一种纳米材料。
该材料具有许多独特的性质和广泛的应用前景。
在本文中，将介绍Fe3O4核壳粒子的制备方法、表征技术以及其在医药领域、环境修复和信息存储等方面的应用。
一、制备方法制备Fe3O4核壳粒子的方法有很多种，常见的方法包括溶剂热法、水热法、共沉淀法等。
其中，溶剂热法是一种常用的制备方法。
通过将Fe3O4核心与包覆材料的前体溶于有机溶剂中，经过加热反应形成核壳结构的粒子。
此外，还可以利用表面修饰剂来控制核壳粒子的形貌和尺寸。
二、表征技术对于Fe3O4核壳粒子的制备成功与否以及性质的表征，需要借助一些表征技术。
常用的表征技术包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等。
这些技术可以对核壳粒子的形貌、晶体结构、表面化学成分等进行全面的分析。
三、医药应用Fe3O4核壳粒子在医药领域具有重要的应用价值。
首先，由于其超磁性特性，可以作为磁性靶向药物传递系统的载体，实现药物的靶向输送。
其次，通过表面修饰，还可以将药物与Fe3O4核壳粒子结合，形成复合材料，提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，核壳粒子还可以用于磁共振成像（MRI），用于检测和诊断疾病。
四、环境修复Fe3O4核壳粒子还可以应用于环境修复领域。
例如，利用其吸附能力可用于重金属离子的去除和废水的处理。
另外，利用核壳粒子表面的功能化官能团，还可以实现对有机污染物的吸附和降解，具有潜在的应用前景。
五、信息存储由于Fe3O4核壳粒子的磁性特性，使得其在信息存储领域也有一定的应用潜力。
通过控制核壳粒子的尺寸和排列方式，可以实现磁性存储介质的制备。
这些存储介质可以具有较高的密度和较快的读写速度，有望成为下一代高密度存储技术的重要组成部分。
总结：Fe3O4核壳粒子作为一种纳米材料，具有多样化的应用前景。
在医药、环境修复和信息存储等领域，其特殊的性质使其成为研究的热点。
金纳米催化剂(四)：二氧化硅磁性核壳结构
金纳米催化剂(四)：二氧化硅磁性核壳结构2016-08-22 13:15来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部多功能Fe3O4＠SiO2-金纳米粒子合成路线2011年，Zhu等以NaBH4为还原剂，制备了多功能Fe3O4＠SiO2⁃AuNPs复合微球。
微球饱和磁化强度为23.9 emu/g，尺寸均一，AuNPs稳定存在，且尺寸较小（4nm，TEM）。
在NaBH4室温还原4⁃NP的反应中表现出高催化活性，12min 4⁃NP的转化率达到95％；催化剂便于磁性回收，具有长效催化寿命和良好的重复使用性，适于规模化制备和实际应用过程。
2013年，Zheng等借助Sn2＋修饰Fe3O4＠SiO2核壳结构表面并以其作为还原剂制得Fe3O4＠SiO2⁃AuNPs核壳结构催化材料。
合成过程简单，不仅减少了合成步骤而且显著降低了合成成本。
磁性复合微球具有高磁性（饱和磁化强度为35.3emu/g）、良好的渗透性和稳定且裸露的AuNPs，AuNPs的分散性较好，平均粒径约5 nm（TEM）。
298Ｋ时，催化NaBH4还原4⁃NP的研究结果表明：向反应体系中加入催化剂后，反应快速进行，没有诱导期，4 min反应完成，这在实际应用中是一重要优势；还原产物仅为4⁃AP，无副产物生成，拟一级速度常数为1.42 ×10－2S－1，比产生相同转化率的Au或Ag基纳米催化剂都要高；反应完成后，催化剂通过外加磁场回收，循环使用前7次转化率稳定在91％，此后转化率稍有下降。
该合成路线为制备其他多功能金属纳米复合物提供了借鉴。
同年，Liu等采用表面诱导原子转移自由基聚合（SIATRP）的方法，将聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）接枝到Fe3O4＠SiO2＠亚甲基双丙烯胺和甲基丙烯酸羟乙酯共聚物（PHEMA）多层微球的表面，用NaBH4原位还原Au3＋后制得多壳层结构的Fe3O4＠SiO2＠PHEMA⁃g⁃PDMAEMA⁃AuNPs核壳型催化材料，AuNPs的尺寸约3.7 nm（DLS）。
核壳结构材料的制备与性能研究
核壳结构材料的制备与性能研究核壳结构材料是一种具有非常特殊的结构特征的新型材料。
它以球形或者圆柱形的核心为中心，外面包裹一层或者多层薄壳。
这种结构可以在很多方面发挥出非常优异的性能，因此在材料科学领域中备受关注。
本文将重点介绍核壳结构材料的制备方法，以及其在各种领域中的应用和性能研究。
一、核壳结构材料的制备方法核壳结构材料的制备有多种方法，其中最为常见和成熟的方法是溶液法、气相法和模板法。
1. 溶液法该方法的核心思想是将金属离子或者化合物通过一定的溶剂电解或者化学还原为金属纳米颗粒，并在其表面上沉积壳层的材料。
以Au@Ag为例，在含有Au离子的溶液中加入一定剂量的Ag粒子即可实现制备。
2. 气相法该方法主要通过热蒸发等方式将材料的原子或分子物种进行短程扩散，使得材料成分在其表面上进行控制性生长和聚结，制备具有不同金属组成的核壳结构化材料。
3. 模板法该方法通过空载或者含有大分子的模板，使得材料在一定的条件下形成特殊的结构。
常见的模板有纳米管、花粉等。
通过这种方法可以制备出非常复杂的核壳结构材料。
二、核壳结构材料在各领域中的应用核壳结构材料在各种领域中都具有非常广泛的应用，例如在光电性质、化学催化、控释药物、磁性材料领域等都有其独特的应用优势。
1. 光电性质核壳结构材料的光电性质非常优异，在太阳电池、分子传感器、生物成像等领域中都有着非常广泛的应用。
例如，利用金壳层结构，可以实现突破单色性制约的超高增强荧光检测技术等。
2. 化学催化核壳结构材料常常具有非常优异的化学催化性能，可以在化学反应中发挥非常优异的性能。
例如，Au@Pd核壳结构可以通过控制Au与Pd的比例在亚-纳米尺度上形成交错的核壳结构，其较高的表面积和丰富的表面活性位点与可调运输链长度可以使制备的Au@Pd基纳米催化剂对多种有机物催化还原反应具有很好的催化活性。
3. 控释药物核壳结构材料是制备控释药物的良好载体，其具有非常好的药物包载效果和释放控制性能。
一种磁性核壳材料催化剂的制备方法及其应用[发明专利]
![一种磁性核壳材料催化剂的制备方法及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ba3eafd90912a21615792944.png)
专利名称：一种磁性核壳材料催化剂的制备方法及其应用专利类型：发明专利
发明人：张剑波,梅玉玲,徐小霞,吴禛亮,刘霞霞,丁泽坤,马艺斌
申请号：CN202010578844.X
申请日：20200623
公开号：CN111632599A
公开日：
20200908
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种磁性核壳材料催化剂制备方法及其应用，其特点是以葡萄糖和FeO为原料制备核壳材料，在氯磺酸/二氯甲烷溶液和三氯化铁饱和溶液依次浸渍后经分离、干燥，制得FeO@C@Fe（Ⅲ）催化剂，将其用于HMF参与的Ferrier重排反应合成2,3‑不饱和氧糖苷。
本发明与现有技术相比具有工艺简单、操作方便、收率高、生产成本低、反应条件温和、可循环使用等优点，较好的解决了催化剂重金属残留，反应局限在乙酰基保护的葡萄糖烯而其它糖烯底物则很少的等问题，是一种绿色环保、经济高效且很有应用前景的2,3‑不饱和氧糖苷制备新方法。
申请人：华东师范大学
地址：200241 上海市闵行区东川路500号
国籍：CN
代理机构：上海蓝迪专利商标事务所(普通合伙)
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磁性核壳结构纳米材料的制备与应用研究
磁性核壳结构纳米材料的制备与应用研究磁性核壳结构纳米材料是一种近年来备受关注的材料，其独特的结构和性能使其在材料科学和工程领域具有广泛的应用前景。
本文将探讨磁性核壳结构纳米材料的制备方法和其在能源存储、催化以及生物医学等领域的应用研究。
一、磁性核壳结构纳米材料的制备方法磁性核壳结构纳米材料的制备方法多种多样，常见的方法包括溶剂热法、沉积法、模板法等。
其中，溶剂热法是常用的制备方法之一，其通过在高温溶剂中使金属离子还原、聚合和自组装等多个过程完成磁性核壳纳米材料的合成。
另外，模板法也是一种有效的制备方法，通过利用模板材料的空隙大小限制金属离子的沉积，最终形成核壳结构。
二、磁性核壳结构纳米材料在能源存储中的应用研究能源存储是一个关键的研究领域，磁性核壳结构纳米材料的应用在这一领域中具有巨大的潜力。
目前，磁性金属氧化物核壳结构纳米材料在锂离子电池、超级电容器和储水材料等能量存储领域得到了广泛应用。
这些核壳结构纳米材料不仅可以提高能量存储器件的性能，还能够增加其循环寿命和安全性。
三、磁性核壳结构纳米材料在催化领域的应用研究磁性核壳结构纳米材料在催化领域的应用也备受关注。
通过调控磁性核壳结构纳米材料的形貌和组成，可以提高催化剂的活性和选择性。
例如，研究人员通过制备镍铁氧体核壳结构纳米材料，成功应用于水气转化、氢气制备等催化反应中。
这些磁性核壳结构纳米材料不仅具备高催化活性，还具有磁性可控的优势，可触发催化反应过程，提高反应效率。
四、磁性核壳结构纳米材料在生物医学领域的应用研究磁性核壳结构纳米材料在生物医学领域的应用研究是热点领域之一。
通过修饰磁性核壳结构纳米材料的表面，可以使其在生物环境中具有较好的生物相容性和细胞内渗透性。
这些磁性核壳结构纳米材料在癌症诊断、疗法和药物传递等方面有着广泛的应用。
例如，将磁性核壳结构纳米材料与药物包载在一起，可用于靶向治疗，通过磁力作用将药物准确地输送到肿瘤组织。
此外，通过磁共振成像等技术，可以实现对肿瘤的高灵敏度检测和定量分析。
一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料的制备及其应用研究
一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料的制备及其应用研究随着科技的发展，纳米材料的应用越来越广泛，特别是在生物医学领域。
其中一种新型具有磁性的核壳结构纳米材料备受关注。
这种纳米材料具有磁性，可在磁场下定向运动，并且具有核壳结构，能够承载多种功能分子，具有广泛的应用前景。
一、制备方法目前，制备磁性核壳结构纳米材料的方法比较多样。
其中一种常用的方法是沉淀法。
首先，需要制备磁性纳米球，可以采用化学共沉淀法、热分解法、溶剂热法等方法。
然后，通过沉淀法将磁性纳米球包裹上需要的外壳，使其具有磁性核壳结构。
另外，还可以采用有机相转移法制备磁性核壳结构纳米材料。
先制备磁性核心，再通过表面修饰和反应交叉偶联化学实现对磁性核心的封装。
这种方法在分散性和质量方面都有优点，并且适用于制备多元材料。
二、应用研究磁性核壳结构纳米材料具有多种应用前景。
其中，生物医学领域是其主要应用场景之一。
1. 医学成像磁性核壳结构纳米材料可通过对其外壳的修饰，将其用于生物医学成像。
例如，在磁性核壳结构纳米材料表面修饰荧光小分子（如荧光素），通过生物共价偶联修饰方法，制备出具有纳米材料大小的荧光标记探针，这些探针不仅可以明确显示癌细胞的形态、位置、数量等信息，还可以通过在肿瘤细胞的表面标记特有抗原，实现对肿瘤的早期诊断和个性化治疗。
2. 治疗利用磁性核壳结构纳米材料的磁性，可以将其引导到特定位置，实现“靶向”的药物传递。
例如，在颈动脉瘤等危及生命的疾病治疗中，通过将具有生物相容性和药物载体功能的磁性核壳结构纳米材料负载上天然或人工合成的神经营养因子和生长因子，使其得以携带药物到达需要治疗的部位，从而起到预防、治疗的效果。
3. 生物传感和检测将磁性核壳结构纳米材料修改后，可以将其作为生物传感器进行生物成分分离、活体检测等方面的应用。
例如，在肿瘤标志物检测中，通过改变外层壳的表面特性或将其与荷瘤因子等多种肿瘤标志物配比使用，能够定量检测肿瘤标志物含量，达到高敏感度、选择性和准确性的检测效果。
磁cof核壳结构 -回复
磁cof核壳结构-回复什么是磁共振核壳结构？磁共振核壳结构（Magnetic Resonance Core-Shell Structure），简称磁cof核壳结构，是一种由磁性共振体核和嵌入在其表面的壳层互相结合形成的材料结构。
这种结构在近年来受到广泛关注，并显示出在多个领域中具有潜在应用的吸引力。
磁性共振体核是指具有磁性的原子核或分子。
它们在外加磁场的作用下表现出的共振现象，即吸收或释放特定频率的电磁波。
常见的磁性共振体核包括氢、碳、氮、氧等常见元素。
通过调整外界磁场和电磁波的频率，可以对样品中的磁性共振体核进行激发和探测。
壳层是嵌入在磁性共振体核表面的一层材料。
该壳层可以起到保护磁性共振体核的作用，防止其与外界环境接触，同时也可以通过调整壳层材料的性质来影响磁共振信号的性质。
常见的壳层材料包括金属、聚合物、氧化物等。
磁共振核壳结构的制备方法包括物理方法和化学方法。
物理方法主要是通过物理手段将壳层材料覆盖在磁性共振体核表面，例如蒸发、溅射、离子束沉积等。
而化学方法则主要通过化学反应，通过控制反应条件来在磁性共振体核表面上生成壳层材料，例如溶胶-凝胶法、水热法、溶液法等。
磁共振核壳结构在多个领域中显示出了潜在应用的吸引力。
首先，在生物医学领域中，磁共振核壳结构可以作为一种新型的磁共振造影剂，用于提高磁共振成像的对比度和分辨率。
通过调整壳层材料的性质，可以实现对不同组织或病变的有针对性的成像。
此外，磁共振核壳结构还可以用于局部超磁性治疗，通过对磁性共振体核施加外界磁场，将磁振能转化为热能，从而实现对肿瘤等疾病的治疗。
其次，在能源存储和转换领域中，磁共振核壳结构也显示出了潜在的应用前景。
壳层材料的引入可以增强磁共振体核的稳定性和循环寿命，从而提高电池等能源存储设备的性能。
此外，磁共振核壳结构还可以用于储氢材料的制备，通过调整壳层材料的表面性质，可以实现对氢气的高效吸附和储存。
最后，在传感器领域中，磁共振核壳结构也被广泛研究和应用。
一种核壳型磁性磨料及其制备方法
专利名称：一种核壳型磁性磨料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：金昌隆,王豪,郑精武,车声雷
申请号：CN202111241115.6
申请日：20211025
公开号：CN113969137A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种核壳型磁性磨料及其制备方法，属于磁性磨料制备技术领域。
本发明的制备方法包括以下步骤：通过共沉淀法制备Fe3O4微粒，以铁磁相大小来调控磁性磨料的粒径，随后制备出Fe3O4磁流体，通过溶胶凝胶法加入一定量的石墨粉和C6H12O6制备出核壳型
SiO2‑C/C6H12O6@Fe3O4微粒，将上述微粒进行相关热处理一步制备得到SiC@Fe3C@Fe3O4核壳型磁性磨料；本发明的制备方法流程简单，所制备的磁性磨料磨粒相与铁磁相的界面结合力强，结合牢固，磨粒相分布均匀，具有良好的磁性能，加工效率高，加工性能优越。
申请人：浙江工业大学
地址：310014 浙江省杭州市下城区潮王路18号
国籍：CN
代理机构：杭州求是专利事务所有限公司
代理人：邱启旺
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《稀土核壳磁性—上转换纳米发光材料及介孔纳米催化材料的构筑及性能研究》范文
《稀土核壳磁性—上转换纳米发光材料及介孔纳米催化材料的构筑及性能研究》篇一摘要：本文对稀土核壳磁性-上转换纳米发光材料和介孔纳米催化材料的构筑方法及性能进行了深入研究。
首先，详细介绍了两种材料的制备过程、结构特点及性能参数。
其次，通过实验数据和图表，展示了材料在磁性、发光及催化方面的优异性能。
最后，对两种材料的应用前景进行了展望。
一、引言随着纳米科技的飞速发展，纳米材料在诸多领域展现出巨大的应用潜力。
稀土核壳磁性-上转换纳米发光材料和介孔纳米催化材料作为两种典型的纳米功能材料，在生物医学、能源、环境等领域具有广泛的应用前景。
本文将重点研究这两种材料的构筑方法及性能。
二、稀土核壳磁性-上转换纳米发光材料的构筑及性能研究1. 制备方法稀土核壳磁性-上转换纳米发光材料采用溶胶-凝胶法结合高温热解法制备。
首先，通过溶胶-凝胶过程合成稀土掺杂的氧化物前驱体，然后在高温下进行热解，形成具有核壳结构的磁性-发光纳米粒子。
2. 结构特点及性能参数该材料具有核壳结构，其中稀土元素作为发光中心，提供上转换发光性能；磁性元素则赋予材料良好的磁响应性能。
通过调整稀土元素的种类和掺杂比例，可以实现对上转换发光性能的调控。
此外，该材料还具有较高的化学稳定性和生物相容性。
3. 实验数据及图表展示通过SEM、TEM等手段对材料的形貌和结构进行表征，结果显示材料具有均匀的粒径分布和清晰的核壳结构。
上转换发光性能测试表明，该材料在近红外光激发下表现出强烈的上转换发光现象，发光颜色可调。
此外，该材料还具有较好的磁响应性能，能够在外加磁场的作用下实现快速分离。
三、介孔纳米催化材料的构筑及性能研究1. 制备方法介孔纳米催化材料采用硬模板法或软模板法结合溶胶-凝胶法制备。
首先，通过模板法制备出具有介孔结构的硅基材料，然后在高温下进行活化处理，形成具有较高比表面积的介孔纳米催化材料。
2. 结构特点及性能参数该材料具有介孔结构，比表面积大，有利于催化剂的负载和反应物的扩散。
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SPG膜乳化法
众所周知, 将两种不相溶的液体在适量表面活性成分的存 在下, 通过搅拌混合可以制成乳化液, 但乳化液滴是多分 散性的, 直径可以相差数倍甚至数十倍。利用SPG 膜使 疏水性单体在N2 压力的作用下通过膜的微孔形成微小的 液滴分散于水相中时, 因膜的微孔尺寸比较均匀, 制成的 乳化液的液滴也比较均匀, 只要调整好水相的组成, 能保 持液滴的稳定, 就能制得单分散性很好的乳化液滴, 聚合 后则得到相应的聚合物微粒子。使用不同微孔尺寸的 SPG 膜可以合成出不同大小的单分散性聚合物微粒。
磁性颗粒在壳聚糖溶液中的分散问题 无机磁性颗粒与有机高分子的相容性
反向悬浮交联法（以壳聚糖为例）
反相悬浮交联法制备壳聚糖磁性微球是首先将壳聚糖溶 解在酸性水溶液中, 再将磁性颗粒分散在壳聚糖溶液里, 加入一定量油相溶剂, 如石蜡等, 形成油包水的反相体系, 再加入交联剂, 如：甲醛、戊二醛等, 在一定温度条件下 进行交联反应, 形成壳聚糖磁性微球。
化学转化法
化学转化法，也称原位生成法。原位生成法是Ugelstad 创立的，早在上个世纪 70 年代利用原位法制备磁性高分子微 球就相当成熟了。指先合成均一的多孔有机高分子聚合物微球, 微球中含有-COOH、-NH2、-CHO,一OH等官能团,均匀地分 布于微球的表面和孔洞中,然后将一定浓度的金属离子(如Fe2+ 和Fe3+)渗透到微球的内部与上述基团作用而被固定,再利用化 学反应(如调节pH值)使金属离子转化为磁性金属氧化物(如 Fe3O4)后均匀分布在聚合物的孔结构中,此方法可制备出各种 粒径的磁性微球。较于其他方法，其优势在于所制备的磁性高 分子微球粒径分布均匀、磁响应性一致，而且粒径可控。,但 对聚合物微球的要求比较严格。
采用反相细乳液一化学交联法制备了Fe3O4/CS磁性微球，分散性良 好,包覆效果明显,饱和磁化强度为27.58em/g,具有较好的磁响应性.x. 选用金属鳌合剂乙二胺四乙酸作为改性物质对Fe3O材CS磁性微球 表面进行改性。改性磁性微球对Cu+和Ni+的饱和吸附量为 13.947mmol/g和4.864mmol/g
包埋法 反向悬浮交联法
沉淀生成法
包埋法
包埋法是制备高分子磁性微球最早的一类方法,它是运用 超声分散、机械搅拌等手段将磁性微粒分散于高分子溶 液中,通过雾化、沉积、蒸发等手段, 通过磁性粒子与高分 子之间的作用力,使磁性颗粒包裹在亲水性高分子内,形成 高分子磁性微球。包埋法一般用于制备天然高分子磁性 微球。目前常用的高分子材料有壳聚糖纤维素、葡聚糖、 磷脂·蛋白质等。
周利民等还通过化学交联-种子溶胀法,用乙二胺改性制备壳聚糖磁性 微球（EMCS）, 并研究了其处理 Hg2+和 UO2+的能力,对Hg2+和 UO2+2有较好的吸附性能。吸附容量随pH升高而增加。EMCS对 Hg2+和UO2+2的饱和吸附容量Qm分别为2.27,1.90 mmol/g,
优势
因在磁化过程中,高分子微粒的粒径和粒径分布不变,因此最终所得的 高分子磁性微纳米粒子具有与模板粒子一致的分散性
具有超顺磁性的无机微粒均匀地分散在整个高分子微粒中,且每个粒 子含有相同浓度的磁性粒子,从而保证所有磁性微纳米粒子在磁场下 具有一致的磁响应性
可以制备各种粒径的致密或多孔高分子磁性微纳米粒子(0.1μห้องสมุดไป่ตู้～ 5μm),且可制备磁含量大于30%的高磁含量微纳米粒子。
主要优势
1.表面积效应和体积效应 2.磁响应性 3.生物兼容性 4.功能基特性
有机-无机复合材料概述
主要应用方面
磁性微球研究始于上个世纪70年代末,Ugelstad成功制备了尺寸均一 单分散的聚苯乙烯微球。由于高分子磁性微球具有磁性,在磁场作用 下可定向运动到特定部位,或迅速从周围介质中分离出来,具有磁响应 性和不同的表面功能性,因此在在细胞分离与纯化、磁靶向治疗、固 定化酶、蛋白质和DNA分离与纯化等领域有广泛的应用,引起材料界、 医学界以及水处理行业广泛的关注。
偶联剂法
偶联剂法:磁性粒子表面含一OH,偶联剂法就是直接在其 表面用带功能基团的硅烷偶联剂进行硅烷化处理,制备带 活性功能基团的磁性微球。偶联剂法优点是制备过程简 单,表面功能基团含量高;缺点是磁性粒子粒径太小,使所得 磁性纳米微球容易发生团聚,常常形成200~400nLIn的簇, 且颗粒的大小不容易控制,限制其应用范围。
有机-无机复合材料概述
但是，纳米颗粒的过滤回收或离心回收比大粒径微球 困难，如果纳米微球显示磁性，则只要外加磁场就可简 单地回收酶固定化微球。在磁性微球上固定和癌细胞有 亲和作用的配基后，可以用磁性微球吸附血液中的癌细 胞后，在外磁场作用下将磁细胞从血液中分离出来。将 抗癌药固定或包埋在磁性微球内注人体内后，在外磁场 作用下可将载药磁性微球搬运到思部。将碳酸钙、氧化 钦、硅胶、铝颗粒等用高分子包埋后，可将这些无视照 粒均匀地分散在高分子膜内，提高高分子膜的强度、白 色废、可剥离性等。 但是，由于有机物和无机物的亲 和性较差，有机—无机复合微球的制备一般较困难，必 须采取特殊的制备策略。除此之外．将无机颗粒均匀地 分散在高分子微球内也是一项较难的工作。
化学转化法
董海丽等对化学共转化法制备磁性壳聚糖微球的最佳条件进行了研 究, 并对其产物进行了性能表征。结果表明, 适宜操作条件为: 在壳聚 糖微球中加入摩尔比为 1: 1 的 Fe2+和 Fe3+的混合溶液, 60℃下浸 泡 40 min, 然后加入 2mol/ L 的 NaOH 溶液,60℃转化 40min, 所得的 磁性壳聚糖微球外观为球形、颗粒大小均匀, 具有强磁响应性。
沉淀生成法
沉淀生成法是另一种制备壳聚糖磁性微球的方法. 该方法是基于壳聚 糖本身特殊的溶解性质而形成的, 由于壳聚糖一般仅溶解于酸性溶液 中, 在碱性条件下将沉淀析出, 在一定条件下, 将壳聚糖溶液滴入碱 液中, 壳聚糖将形成规则的球形颗粒.
电喷 注射
制备实例
姜炜等采用乳化交联法由一种生物高聚物(CS)制成了球形的磁性微 球。其最佳的制备条件为:CS溶液浓度为1.5%,Fe3O4 CS质量比为 1∶2,悬浮介质的搅拌速度为1200rpm。在该实验条件下制得的磁性 CS微球的粒径在40μm左右,且呈规则的球形;其矫顽力为70Guass,比 饱和磁化强度为18.5emu/g。
Chang 等首先对壳聚糖羧酸化处理, 再制备成粒径为 13.5 nm 的磁 性微球, 并研究了该种磁性微球对 Co2+的吸附行为, 发现在 pH＝ 3~7 和温度 20~45℃时吸附速度最 快, 且 pH 为 5.5 时吸附量最大.
Zhou 等同样用羧酸化的壳聚糖包裹 Fe3O4制备了粒径为 18 nm 的 磁性微球, 将其用来处理含 Zn2+溶液, 发现具有类似的高效吸附能 力.
将固体磁性颗粒直接加入到壳聚糖溶液中, 通过超声、机械搅拌等方 法分散。
将制备得到的磁性颗粒通过加入稳定剂如聚乙二醇(PEG), 柠檬酸钠 等得到磁性液体
SPG膜乳化法
SPG 膜是日本宫崎县某研究单位开发生产的。其合成方 法是利用南九州的火山灰经过烧结首先制成具有微小相 分离的玻璃质, 其化学组成为CaO-Al2O3-B2O3-SiO2 , 然后用酸处理, 除去可溶性的CaO 和B2O3 , 最后形成以A l2O3-SiO2 为骨架的具有均匀微孔构造的材料, 加工成一 定的厚度和形状, 即称为SPG 膜。通过制备条件的改变, 可以获得不同孔径的SPG 膜。
主要包括悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合、微乳液聚合、 细乳液聚合等。因为很多有机单体是疏水性的,较难与亲 水性的磁核结合,所以,有必要对磁核进行疏水性改性。目 前,用单体聚合法制备的高分子磁性微球大部分是通过将 磁流体分散于苯乙烯单体或苯乙烯与其它功能单体中共 聚制得。近年来,用单体聚合法制备的高分子磁性微球性 能较好,能成功制备粒径小,球性好的微球。
Park 等将磁性物质钡铁盐按照不同比例分散在壳聚糖溶液中, 然后 采用注射器将不同组成的混合液分别滴入NaOH溶液中成球, 制得一 系列壳聚糖磁性微球, 发现随着壳聚糖含量的增加, 微球的尺寸也在 增大.
An 等也通过类似的方法制备了壳聚糖磁性微球。他们不是将磁性颗 粒先行分散在壳聚糖溶液中, 而是将磁性颗粒分散在沉淀剂碱液中, 利用壳聚糖溶液滴入碱液沉淀成球过程, 包裹分散在碱液里的磁性颗 粒, 最后再通过交联固定, 从而得到磁性良好的壳聚糖微球.
水处理方面的应用
韩德艳等通过反相悬浮交联法,以壳聚糖包埋碳包铁,并利用环氧氯丙 烷作交联剂,制备交联壳聚糖磁性微球(CCMM).在弱酸性或中性条件 下,交联壳聚糖磁性微球对金属离子的吸附量较大 (QCu2+=48.3mg/g,QPb2+=72.0mg/g);在合适的条件下,磁性微球对 低浓度Cu2+和Pb2+的去除率均可大98%以上.并且磁性球经反复回 收再利用, 其吸附容量变化不大, 具有良好的稳定性.
有机-无机复合微球的基本制备方法
根据成核场所分类
根据成核
场所分类
液滴内成 核
液滴外成 核
悬浮聚合
细乳液聚 合
乳液聚合
无皂乳液 聚合
分散聚合
沉淀聚合
根据高分子聚合方式分类
根据高分子聚 合方式
包埋法
单体聚合法
偶联剂法
化学转化法
单体聚合法
单体聚合法首先将含有磁性粒子、有机单体、引发剂、 表面活性剂和稳定剂的混合液通过超声分散等方法分散 均匀,再根据不同的聚合方式进行聚合制备磁性微球。
磁性核壳材料
有机-无机复合材料概述
近年来，有机—无机复合微球的制备越来越受到关注， 这是因为有机—无视复合微球兼有有机材料和无机材料 两者的优势，既拥有有机材料的可塑性、易加工性以及 生物兼容性，又具备无机物的刚性、磁性以及导电性等 性能。包埋磁性颗粒的高分子磁性微球的制备是近年来 最受关注的研究，这是因为磁性微球在药物的靶向缓释 裁体、生化反应器等研究领域有着重要的应用。例如， 将酶固定在纳米微球上，当底物转变为产物后，可以用 过滤或离心等方法将酶固定化微球与产物分离，使酶固 定化微球重复使用。纳米微球由于比表面积高，运动速 度快，比大粒径的微球表现出更高的产物生成速度。