磁性四氧化三铁纳米粒子的制备及其应用研究进展

四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))作为一种较为常用的磁性纳米粒子,具有稳定的化学性质、较高的催化活性、良好的磁响应性及生物相容性,可通过改变反应条件将其粒径降至几纳米,因此被广泛应用于高磁记录材料、吸附剂、生物传感和磁共振成像等领域。在对磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子的制备方法进行综述的基础上,介绍了固相法、化学共沉淀法、水热法、微乳法以及溶胶-凝胶法等常用方法,并总结了其在环境治理、生物医学以及功能性材料制备等领域中的应用,同时展望了磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子未来的研究应用方向。

生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁吸附除锑研究

为提升晶态铁系金属氧化物的吸附容量、提高对印染废水中高溶解度和稳定性的Sb(OH)_(6)^(-)去除效果,制备生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁,探究其吸附效果与联用生物炭负载提升吸附容量的机理。吸附实验表明,在初始pH为7.0±0.5、温度25℃、初始锑浓度200μg/L条件下,吸附剂除锑的最优条件为锰铁比0.3、负载比0.2、投加量0.3 g/L,此时模拟废水中锑含量可降至38μg/L,在更低投加量、更温和pH、室温条件下有更高的吸附容量。且吸附剂的循环使用性能较好,经三个吸附-脱附循环后吸附量仍达86%。吸附容量机理研究发现,生物炭负载提升吸附容量的机理为缓解团聚、提高吸附剂表面带正电强度、增强其对Sb(OH)_(6)^(-)的离子交换吸附作用。

四氧化三铁纳米颗粒的制备与应用

纳米材料是一种具有重要应用前景的新型材料,由于其独特的物理和化学性质,纳米材料的研究和应用领域正在不断扩大和深化。四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米颗粒由于其特殊的磁性、电学性质与极佳的生物相容性,使其在医学领域具有广泛的应用前景。系统介绍了Fe_(3)O_(4)纳米颗粒化学液相的制备方法和近年来在医学领域的实际应用。

四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚L-谷氨酸苄酯多孔微载体的构建和性能

在氨基化改性的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子表面引发N-羧酸酐L-谷氨酸苄酯(BLG-NCA)开环聚合,制得四氧化三铁/聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)复合材料(Fe_3O_4-g-PBLG).改变单体和引发剂比例可以调控Fe_3O_4-g-PBLG的接枝率,采用热失重分析(TGA)测得实际接枝率分别为66.36%,79.66%和89.52%.通过双乳液挥发法制备磁性Fe_3O_4-g-PBLG多孔微载体,其中接枝率为89.52%的微载体密度为1.034 g/m L,孔隙率为92.57%,粒径为200~300μm,孔径为40~50μm,保水率为370%~400%.同时Fe_3O_4-g-PBLG微载体具有超顺磁性,在外加磁场作用下可排布成任意形状,对治疗复杂结构的骨缺损具有显著优势.因此Fe_3O_4-g-PBLG多孔微载体在骨组织工程领域具有潜在应用价值.

纳米四氧化三铁碳片对亚甲基蓝废水的催化脱色

碳材料上掺杂纳米Fe_(3)O_(4)颗粒所形成的复合材料可发挥各自优点,进而拓宽其在印染废水处理中的应用。以葡萄糖和氯化铁为原料,通过共沉淀后碳化煅烧,成功制备了纳米四氧化三铁碳片(Fe_(3)O_(4)@GC),利用XRD、TEM、BET和磁滞回线对Fe_(3)O_(4)@GC碳片进行了形貌表征,并将其用于亚甲基蓝(MB)废水的催化脱色处理。结果表明,Fe_(3)O_(4)@GC碳片上的Fe_(3)O_(4)结晶性较好,颗粒呈球形且分散均匀,其平均粒径为22 nm。Fe_(3)O_(4)@GC碳片能够活化H_(2)O_(2)产生氢氧自由基(HO·)并高效氧化降解MB。在pH为2~3,材料投加量为1.0 g/L,H_(2)O_(2)用量为9 mmol/L的条件下,60min内Fe_(3)O_(4)@GC碳片能将浓度为20 mg/L的MB完全脱色去除,且去除反应符合准二级动力学方程(R~2=0.9991)。Fe_(3)O_(4)@GC碳片具有较强的顺磁性,可以从废水中快速磁分离回收,循环使用6次后,MB的脱色率仍然能达到95.6%。自由基猝灭试验证明,MB的脱色去除中Fe_(3)O_(4)@GC碳片诱导的HO·氧化降解起到主导作用,碳材料的表面吸附也起了一定的协同作用。该方法为MB废水高效快速脱色去除提供了实践参考。

四氧化三铁纳米粒子与癌细胞相互作用的初步研究

用共沉淀法制备了粒径为 7 5nm的Fe3O4纳米粒子 ,并用透射电镜 (TEM)观察其形貌为分布均匀的球形 .将Fe3O4纳米粒子加入癌细胞株 790 1和MKN 4 5的培养液中 ,培养一段时间后 ,通过TEM观察细胞的形貌 ,发现Fe3O4纳米粒子被摄入到癌细胞内 ,通过原子吸收光谱 (AAS)测量了细胞对Fe3O4纳米粒子的摄入量 .结果表明 ,Fe3O4纳米粒子可以逐渐被癌细胞摄入 ,在癌细胞内达到一定的浓度范围 .

四氧化三铁/单壁碳纳米管磁性复合纳米粒子分散固相微萃取-高效液相色谱法测定牛奶中的香精添加剂

通过化学键合的方法制备单壁碳纳米管包覆的四氧化三铁(Fe3O4/C N T s)磁性复合纳米粒子。首先用水热法合成磁性Fe3O4纳米粒子,并进行硅烷氨基化处理,羧基化的单壁碳纳米管通过1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂反应修饰到Fe3O4纳米颗粒表面。合成的Fe3O4/C N T s复合纳米粒子具有很高的磁响应度和很好的分散能力,是一种很好的分散固相萃取剂。本研究将合成的Fe3O4/C N T s纳米粒子用于分散固相微萃取富集牛奶中的香精添加剂,并与高效液相色谱分析联用,实现了香兰素和乙基香兰素的快速高效富集和高灵敏度检测,两者的检出限达10μg/L,回收率大于92%。本研究表明,合成的Fe3O4/C N T s磁性复合粒子是一种很好的奶制品中香兰素添加剂的样品前处理富集材料。

油酸低温水洗改性磁性四氧化三铁纳米粒子

通过对油酸改性四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米粒子的制备工艺的改进研究,成功制备了分散性好、磁响应性强的平均粒径在18 nm的改性Fe3O4磁性纳米粒子,并通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜等对制备的磁性纳米粒子进行了表征。结果表明:当采用60℃的反应温度进行改性处理,以蒸馏水进行洗涤时,得到的油酸改性Fe3O4磁性纳米粒子的分散性最好、磁响应性最强。

四氧化三铁纳米粒子合成及表征

采用化学共沉淀法制备纳米磁性Fe3O4粒子。选用NH3.H2O作为沉淀剂,加入到Fe2+和Fe3+的混合溶液中,制得了纳米磁性Fe3O4粒子。考察了影响产物粒径及性能的一些因素,并对其进行了初步性能表征。

磁性四氧化三铁纳米粒子的超声波辅助水热合成及表征

以六水三氯化铁、四水二氯化铁和氨水为原料,在超声波辅助下,水热法制备了磁性四氧化三铁纳米粒子。借助X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及振动样品磁强计(VSM)对产物四氧化三铁进行分析。结果表明,当反应物三价铁离子与二价铁离子物质的量比为1.75,pH为13,控制水热合成温度在140-160℃、水热处理时间在3-5 h时,可制备出纯相的反尖晶石结构的四氧化三铁纳米微粒。随着水热合成温度的升高和时间的延长,晶体发育更完整,平均粒径增大。磁性测量表明,饱和磁化强度和矫顽力也随着四氧化三铁纳米微粒平均粒径的增大而增大,控制水热合成温度140-150℃、水热处理时间4 h能够制备出平均粒径小于20 nm、具有超顺磁性的四氧化三铁纳米微粒。

几种物理因素对四氧化三铁纳米颗粒在有机质存在条件下的饱和多孔介质中迁移持留行为的影响

近些年来,环境研究者对纳米颗粒的迁移性进行了部分研究,但是对环境稳定性低、反应活性高的金属氧化物工程纳米颗粒在多孔介质中的运移沉积行为的系统探讨还很不足,尤其是对其在有机质(NOM)存在条件下迁移行为的了解非常有限。本研究选用四氧化三铁磁纳米颗粒(MENPs)作为研究对象,采用填充柱淋溶实验法,对其在饱和多孔介质中的迁移持留行为展开探讨,其目的是考察几种主要介质环境物理因素对其在天然有机质存在条件下的纵向淋溶过程及其在介质中持留量的影响作用。结果显示,不利吸附条件下的MENPs集聚体在多孔介质中的吸附持留及迁移性能取决于多种合力的作用效果。其中,孔隙水流速增大时,MENPs在多孔介质中的迁移性增强,持留性减弱,持留MENPs在介质中的逐层分布随孔隙水流速改变而变化;而且,MENPs在多孔介质中的迁移持留性与介质颗粒的表面物理性质也有关,天然有机质的存在一定程度上可以改善石英砂表面的异质性。另外,介质颗粒粒径大小也是影响MENP-介质间持留机制的重要因子。当多孔介质颗粒粒径大小改变时,MENPs穿透曲线及持留分布曲线随之变化明显,MENPs的吸附沉积机制也相应有所不同。

合成四氧化三铁纳米粒子形貌的调控机理和方法

四氧化三铁纳米粒子形貌对其磁性质和应用具有重要的影响。介绍了纳米四氧化三铁粒子制备过程中形貌调控的机理和主要方法,并讨论了四氧化三铁纳米粒子制备的形貌调控方法发展趋势和研究方向。

聚乙二醇-四氧化三铁纳米粒子复合材料的结构、物理性质及应用(英文)

在β-环糊精作保护剂条件下,制备了高对称的十八面体四氧化三铁(Fe3O4)纳米材料.通过胶体化学方法,合成了一系列不同起始计量比的聚乙二醇(PEG)和Fe3O4纳米粒子复合物(CM-1-CM-4).这些PEG复合材料展示出重要特性:首先,它们的表面形貌依赖于Fe3O4的计量;其次,PEG的熔化过程受Fe3O4的影响,并且直接与Fe3O4的含量相关;进一步研究表明,除CM-4外,Fe3O4的引入导致PEG结晶度下降,而且Fe3O4纳米粒子量越少,降低幅度越大;更为有趣的是,PEG的降解过程受制于Fe3O4纳米粒子的影响,导致不同降解产物的出现;而且,与纯Fe3O4纳米粒子一样,复合材料中的Fe3O4也显示典型的软铁磁性行为,但饱和磁化强度相对较小;此外,X射线光电子能谱(XPS)实验揭示在这些PEG复合材料中,有从Fe到O的电子转移,Fe电子密度的降低可用来解释复合材料饱和磁化强度的减小;最后,这些PEG复合材料呈现出对有机染料的表面增强拉曼效应,并且这种效应随Fe3O4纳米粒子含量的增加而增加.这些结果将会对聚合物/无机纳米粒子复合材料的发展起到推进作用.

磁性四氧化三铁纳米粒子的合成及表征

纳米四氧化三铁是一种多功能磁性材料。水解法制备四氧化三铁纳米颗粒的主要影响因素有熟化温度、二价铁与三价铁的物质的量比和滴定终点的pH。正交实验分析结果表明:二价铁与三价铁的物质的量比为1∶1.75、恒温熟化温度为80℃、终点的pH=11的条件下,可合成粒径分布在0.1μm以下、质量分数为95.53%磁性四氧化三铁纳米粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及振动样品磁强计(VSM)对优化实验产物进行分析表明,纳米粒子属单相立方晶型,平均粒径为56 nm,纯度高、超顺磁性。

反相微乳液法制备壳聚糖季铵盐/四氧化三铁复合磁性纳米粒子

以环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)为季铵化试剂,制备了壳聚糖季铵盐(QC)———N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖,采用AgNO3电位滴定法测定了季铵化度。以柠檬酸钠为改性剂,一步法制备了水基Fe3O4磁性纳米粒子。基于静电自组装作用,采用反相微乳液法制备了QC/Fe3O4复合磁性纳米粒子。通过多种手段对所制备的复合磁性纳米粒子的结构进行了表征、对其性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,QC主要包覆于Fe3O4的表面。透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)结果表明,复合磁性纳米粒子磁核为Fe3O4晶体结构,平均粒径大约为50 nm^60 nm。VSM结果表明,所制备的复合磁性纳米粒子仍具有超顺磁性,比饱和磁化强度为19.4emu/g。

四氧化三铁磁性纳米粒子的合成及表征

采用滴定水解及 Ｍ ａｓｓａｒｔ 合成法分别制备了直径在 ８ ｎｍ 左右的 Ｆｅ３ Ｏ４ 磁性纳米粒子，粒子的结构组成通过 Ｘ射线粉衍射得到证实．透射电镜研究表明，由滴定水解法制备的磁性粒子的外形主要为球形，粒子大小比较均匀，所有粒子都在 ５～１０ ｎｍ 之间．而由 Ｍａｓｓａｒｔ 合成法制备得到的 Ｆｅ３ Ｏ４ 磁性粒子则呈现从球形到立方体形的多种形态，并且粒径分布较宽．磁性测量表明，由滴定水解及 Ｍ ａｓｓａｒｔ 合成法合成的 Ｆｅ３ Ｏ４ 磁性粒子的饱和磁矩分别为 ７１ 和 ６９ Ａｍ ２ｋｇ－ １，仅比块体 Ｆｅ３ Ｏ４ 的磁性低约２０％ ．

四氧化三铁载银纳米粒子的原位制备及其抗菌应用

采用高温裂解法制备四氧化三铁纳米粒子,并在其表面上通过还原乙酸银原位生长银纳米晶,制备特异形貌、均匀分散的四氧化三铁载银(Fe_3O_4@Ag)纳米粒子。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等表征技术对Fe_3O_4@Ag纳米粒子的结构和性能进行表征。通过分别研究实验制备的纳米颗粒对葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力,分析Fe_3O_4@Ag纳米粒子的抗菌性能。结果表明,Fe_3O_4@Ag纳米粒子不仅具备四氧化三铁的室温超顺磁性,同时对葡萄球菌和大肠杆菌表现出优良的抗菌性能。利用如此方法构筑的多功能纳米材料——Fe_3O_4@Ag纳米粒子,将来在靶向抗菌、生物分离等领域具有重要的应用前景。

纳米四氧化三铁粒子制备方法的研究进展

纳米Fe3O4粒子因其特殊的理化性质及在多个领域的应用而得到广泛研究。本文主要介绍了制备纳米Fe304粒子的几种典型的合成工艺,包括直流电弧等离子体法、热分解方法、共沉淀法、水热法及微乳液法,并且探讨了它们的合成机制,以及比较了各种方法的优缺点。最后,展望和总结了目前Fe3O4纳米粒子制备工艺的研究趋势,提出其制备新思路主要是探索新型的制备工艺和传统方法的复合化新工艺的研究。

含氮多孔碳限域金纳米粒子用于电化学检测液相二氧化氯

目前,二氧化氯(ClO_(2))消毒剂已成为最受人们青睐的绿色消毒剂之一。虽然人们广泛应用ClO_(2)消毒剂于各个领域,但有关ClO_(2)浓度检测的研究报道却比较少。因此,开发新型敏感材料用于检测液相ClO_(2)显得尤为重要。以聚吡咯为氮源,与KOH混合烧结后得到的含氮多孔碳(NPC)作为基底,负载金纳米粒子后经高温煅烧去除表面活性剂,得到含氮多孔碳负载金纳米粒子催化剂(NPC-Au-P)。与传统方法制备的氮掺杂碳负载金纳米粒子相比,NPC-Au-P中多孔结构可限域金纳米粒子,使其在经过高温煅烧后仍可以保持较小的尺寸,因此具有较高的催化活性。在电化学检测液相ClO_(2)方面,NPC-Au-P表现出较高的灵敏度(29.77L·mA/mol)以及较低的检出限(0.12μmol/L)。

四氧化三铁磁性纳米粒子安全性评价的研究进展

氧化铁（Fe2O3）纳米颗粒是一种重要的过渡金属氧化物超微颗粒,具有良好磁性,粒径一般在100 nm以下,包括磁性四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子和γ-Fe2O3纳米粒子[1]。而当其粒径在50 nm以下时则具有超顺磁性。由于磁性Fe3O4纳米粒子尺寸很小,结构特殊,因此具有许多物理化学特性,具有量子效应、优异的磁性、高比表面活性和生物相容性等优点,可用于制作多种功能材料,在多个领域都具有广泛的用途[2-3]。