四氧化三铁/磷酸钙核壳结构纳米粒子及其制备方法

摘要

本发明公开了一种四氧化三铁/磷酸钙核壳结构纳米粒子的制备方法；作为核结构的四氧化三铁利用共沉淀法制得，通过对其表面修饰改性制备出在水中分散性良好的磁流体。配置钙盐与磷酸盐摩尔比为1.0～1.6的混合溶液，调节溶液PH值1～10于低温陈化形成前躯体溶胶。将磁流体均匀分散于该溶胶中，经过干燥，高温烧结过程得到四氧化三铁/磷酸钙核壳结构复合纳米粒子。该复合纳米粒子粒径在80～120nm，其中四氧化三铁粒径为8～60nm。此复合粒子用于磁场作用下的细胞调控与骨修复工程。

主权项

一种四氧化三铁/磷酸钙核壳结构纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)磁流体的制备把氯化铁和氯化亚铁按摩尔比1.5～2混合加入去离子水中配成铁离子浓度为0.425mol/L的溶液，在机械搅拌的同时往里滴加3mol/L NaOH溶液，使其按照计量式反应；用磁铁收集制得的四氧化三铁，反应完成后用去离子水和乙醇冲洗各3次，将其在60℃干燥12小时即得四氧化三铁纳米粒子；将制得的四氧化三铁纳米粒子放于质量浓度0.1～0.5g/L柠檬酸钠溶液中机械搅拌12h，其中四氧化三铁纳米粒子质量g与柠檬酸钠溶液体积ml比为1∶10～1∶100，离心机中10000R/min离心分离去除上层清液，然后再用去离子水离心分离2次去除上层清液；再加入去离子水离心机中10000R/min离心分离得到上层清液，上层清液为质量浓度1.05％的稳定的四氧化三铁磁流体；(2)前驱体溶胶的制备在室温下把含钙离子为2mol/L的水溶液滴加到已充分水解的质量分数为46.7％、用硝酸调节的pH值在1～5之间的含磷的化合物乙醇溶液中，形成混合溶液，钙磷比调节范围为1.0～1.6，混合溶液搅拌2h后置于‑18℃的环境下陈化7天得到前驱体溶胶；(3)磁流体与溶胶的混合以及干燥  将(1)步骤制得的磁流体加入到(2)步骤制得的溶胶中，其体积比为1∶1～1∶2，于30～80℃超声，经过100～150℃干燥得到粉末；(4)高温烧结将(3)步骤制得的粉末在马弗炉中烧结，从室 温以1～5℃/min的速度升温，使温度达到600～1300℃进行烧结，烧结时间为1～12h，然后以1～10℃/min降温到室温，烧结过程中采用惰性保护气体进行保护，其中惰性保护气体包括高纯氮、高纯氩的一种或两种组合；所述含磷的化合物包括三甲基磷酸、三乙基磷酸、三丁基磷酸、五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵的一种或多种的组合。