高性能磁性Fe3O4納米晶制備研究.pdf

1、磁性Fe3O4納米材料由于其獨特的超順磁性、高矯頑力、較低的生物毒性等，被廣泛地應用于磁共振成像MRI、磁分離、藥物載體、磁流體熱療等生物醫(yī)學領域。其中較小的粒徑、規(guī)則的形貌、較高的飽和磁化強度、良好的交變磁場升溫效果，以及表面生物相容性修飾和多功能化將使其在生物醫(yī)學領域的應用中具有更好的效果。
　　本文主要圍繞磁性Fe3O4納米顆粒高性能的三個方面(1)粒徑和形貌(2)磁學性質(zhì)(3)表面修飾及多功能化，通過改變不同的反應條件對其

2、進行逐個探討，主要的研究內(nèi)容和結果如下:
　　1、圍繞粒徑和形貌控制，對高溫熱分解法下不同油酸與油胺用量、成核溫度、成核時間和熟化時間展開討論，通過透射電子顯微鏡對制備出的納米顆粒的粒徑和形貌進行表征，最終確定了兩種粒徑較小、形貌較優(yōu)的磁性Fe3O4納米顆粒:(1)油酸與油胺比值為12∶6mmol、成核溫度220℃、成核時間60min、熟化時間40min時得到的粒徑為15.02nm、形貌呈規(guī)則的多邊體形納米顆粒;(2)油酸與油胺比

3、值為6∶18mmol、成核溫度220℃、成核時間60min、熟化時間30min時得到的粒徑為7.45nm、形貌呈規(guī)則的球形納米顆粒。
　　2、磁學性質(zhì)調(diào)控方面，選用以上這兩種粒徑和形貌較優(yōu)的納米顆粒，通過改變不同的成核溫度、成核時間和熟化時間，對其飽和磁化強度和升溫效果進行進一步詳細地探討。研究發(fā)現(xiàn)，油酸與油胺比值為6∶18mmol、成核溫度為220℃、成核時間為60min、熟化時間為30min條件下制備出的磁性Fe3O4納米顆粒

4、綜合性能最優(yōu):平均粒徑為7.45nm，形貌呈規(guī)則的球形，飽和磁化強度為66.72emu/g，在頻率780kHz，電流強度12A的交變磁場下升溫的SAR值為38.51w/g。
　　3、磁性納米顆粒表面修飾及多功能化方面，選用這種綜合性能最優(yōu)的油溶性Fe3O4納米顆粒，在其表面包覆二氧化硅和氫氧化鋁，使其具有良好的水溶性，同時兼具核磁共振成像和較高的蛋白吸附能力8.63mg[Protein]/mg[Fe]，為將來后續(xù)的以核磁共振成像和