磁性纳米复合材料的研究性进展

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1、磁性纳米复合材料的研究进展07级化学化工与环境学院应用化学系刘栋20074160207615063035830摘要：磁性纳米材料作为新世纪发展潜力巨大的新型材料乞一，越来越被人类所关注。本文总结了磁性纳米复合材料的研究进展，对原位生成法，溶胶——凝胶法，辐射法等磁性纳米材料的制备方法进行了综述，并作出了对磁性纳米材料的前景展望。关键词：纳米材料；磁性复合材料磁性纳米复合材料是指通过适当的制备方法使有机高分了与无机磁性颗粒结合形成具有一定磁性及特殊结构的复合微粒［1］。由于微纳米粒子较小的尺寸、大的比表面积产生的量子效应和表面效应，赋予其许多特殊的性质口］。复合微粒具有磁响

2、应性和特异的表面官能团，能与其它小分子、大分子或细胞等结合，然后在磁场的作用下做出某些响应，因此，高分了磁性微纳米粒了广泛用于临床诊断、造影成像、靶向药物、牛•物标记和分离以及酶的固定化等领域。但是，山于有机物和无机物的亲和性较差,将磁性颗粒均匀地分散在高分了粒了内是一项较难的工作，因此复合粒了的制备必须采用特殊的方法［。1磁性纳米复合材料的制备磁性纳米材料的制备方法主耍有：原位牛成法、溶胶一凝胶法、辐射法、微波法［5］、高能球墨法_6］、喷雾热解法口］、低温燃烧合成法［8］、超临界水热合成法、熔盐法川等，下面就儿种主要方法进行综述。1.1原位主成法原位牛成法可分为两种：

3、一是指先制备适当的高分子，然后无机颗粒在高分子捉供的受控环境（纳米模板或纳米反应器）下通过化学反应原位生成，从而实现高分了磁性微纳米粒子的制备；二是在磁性颗粒存在的情况下单体在其表面原位聚合形成高分子，生成复合微粒。1.1.1纳米模板存在下原位生成磁性颗粒以此方式来制备高分了磁性微纳米粒了，首先需制得致密或多子L高分了微纳米粒了。此粒子根据不同的需要含有可与金属盐形成配位键或离子键的基团（如各种含N基团、环氧基、一oH、一CooH>一SO。H等），这些强极性基团可以与强极性的磁性颗粒屮的金属离了形成离了键、络合配位键等键合作用，从而降低微粒问的相互碰撞几率。同时高分子链町

4、以阻止粒子的过度聚集，有利于形成微纳米粒子。这些极性高分子可以是含有极性基团的均聚型、共聚型的高分子化合物及其共混物等［1O在高分子纳米粒了内部原位合成磁性粒了（即模板合成法）的方法具冇双重优势［1:①可利川高分了纳米粒子作为微反应器；②可生成具有一定结构的材料。此法可分为高分子微粒模板法［1,微凝胶法11微乳液法18］o微乳液法是近年来发展较迅速也是较为看好的方法Z-O该法具有装置简单、操作容易、粒了尺寸可控、易于实现连续工业化生产等诸多优点。根据连续相的不同可分为正相微乳液［1们（0/W）、反相微乳液2o（W/0）和双连续相微乳液_2oOkubotzz等先用微乳液聚合

5、法将汕溶性［-Fe（CO）］/十六烷（HD）包埋在聚二乙烯苯的纳米粒了内。然示再进行热处理，［-Fe（CO）s］在高温下分解生成的磁性颗粒被包埋在纳米粒子中心位置，磁含虽达到27。1.1.2磁性纳米粒子存在下原位生成高分子粒子磁性纳米粒子存在下原位生成杂化粒子是将经过表血处理的磁性颗粒加入到单体中混合均匀，在适当条件引发单体聚合，从而制得高分子磁性微纳米粒子。可分为悬浮聚合、分散聚合和乳液聚合等。该方法的关键是磁性颗粒在单体溶液中的分散。1.1.2.1悬浮聚合法。悬浮聚合法制备髙分子磁性微纳米粒子的主要原理是在磁性颗粒、悬浮稳定剂和表面活性剂存在的条件下，用引发剂使一种或

6、儿种单体在磁性粒子表面引发均聚或共聚，将磁性粒子包裹在聚合物里面_2°周春华［2等以表面包敷有反应型的表面活性剂十一烯酸钠（NaUA）的Fe。0磁性胶体粒子为种子，运用无皂乳液聚合方法原位制备HlFeo0/P（NaUA—St—BA）核一壳高分子磁性纳米粒了。制得的纳米粒了分布均匀，平均粒径60nm,且具有超顺磁性。1.1.2.2分散聚合法。分散聚合法是指通过一种溶于有机溶剂（或水）的单体聚合生成不溶于该溶剂的聚合物，并形成稳定的分散体系的聚合方式oHorak［2等首先用化学共沉淀的方法制得Fe。0粒子，并川汕酸修饰表面，再利川分散聚合在甲苯/2—甲基一1一丙醇溶液屮制备磁

7、性聚（2—疑乙基甲基丙烯酸酯）复合粒了。醋酸纤维素丁酸和过氧化联苯甲酰分别作为稳定剂和引发剂。1.1.2.3乳液聚合法。Xie［20等用共沉淀法制备并用二烷基钠稳定的磁流体少极性有机剂（如乙醇、甲醇、【人j酮等）配成水相、苯乙烯、丁基内烯酸、甲基丙烯酸配成油相。两相共混并超声一段时间后，在70°C〜80°C水浴下搅拌并氮气保护反应若干小时，制得单分散的高分子磁性微纳米粒子1.2溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法是制备材料的湿化学方法中较为要的一种。该法提供了在常温常压下生成无机陶瓷、玻璃等材料的新途径。其主要步骤是选样制备金属化合物，然