[发明专利]一种高饱和磁化强度Fe3O4-Ag复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高饱和磁化强度Fe₃O₄‑Ag复合材料及其制备方法，属于磁性功能材料技术领域。针对目前方法所制备的Fe₃O₄‑Ag复合材料饱和磁化强度相比Fe₃O₄大幅降低的问题，本发明以PEI‑DTC为粘合层修饰Fe₃O₄纳米颗粒，且利用调节溶液pH的方法制备尺寸小于10nm的Ag纳米颗粒。利用种子生长法制备Fe₃O₄‑Ag复合材料，操作简单，可控性强，重现性好，所制备得到的Fe₃O₄‑Ag复合材料粒径大小均一，分散性好，银粒子均匀地沉积在Fe₃O₄纳米粒子上，Fe₃O₄‑Ag纳米颗粒的饱和磁化强度为70～72emu/g。

技术领域

本发明属于磁性功能材料技术领域。

背景技术

研究人员一直关注多功能磁性纳米复合材料的制备工艺和应用前景，特别是贵金属修饰的磁性纳米颗粒具有独特的磁性和光学特性，已应用于生物治疗和医学成像、可回收催化和药物输送等领域。最近，银修饰的铁氧体复合磁性纳米颗粒成为多功能磁性复合材料领域的研究热点之一。

Fe₃O₄纳米颗粒本身就可以单独作为一种功能材料用于磁性颜料、电子材料及催化剂原料制备等前沿技术领域，具有超顺磁性、低居里温度、电阻率高及稳定的物理化学性质等优点，但也存在易氧化、易团聚的缺点。银纳米颗粒在可见区域具有更强的等离子体共振，更高的吸收率，更尖锐的吸收带和高吸收率的散射比，且也很容易做到表面修饰，如与巯基易形成 Ag-S配位键。因此，为了提高Fe₃O₄纳米颗粒的化学稳定性和生物相容性，我们将贵金属银的化学特性和Fe₃O₄的磁学性质有机结合起来，使制备的Fe₃O₄-Ag磁性复合纳米颗粒既具有 Fe₃O₄纳米颗粒独特的磁性和良好的生物兼容性，又具有银纳米颗粒修饰了铁氧体而呈现出的良好光学性能。

目前，研究者们已经致力于开发各种方法来合成银修饰氧化铁的纳米材料。WeiZhang 等人在无定形Fe_xO_y表面存在Fe纳米颗粒时，通过化学还原Ag⁺合成了Fe₃O₄-Ag纳米粒子。该方法合成的纳米结构尺寸均匀，但合成结果难以控制。JianhuaShena等人通过一步溶剂热反应合成Fe₃O₄-Ag。虽然实验过程很简单，但这种方法使用不锈钢高压釜，使实验存在不安全隐患，且无法观察反应过程实验的变化。Mohamed Abbas等人通过化学超声的方法合成 Fe₃O₄@SiO₂@Ag纳米颗粒，虽然Fe₃O₄表面修饰的Ag很均匀，但修饰Ag后的纳米材料其饱和磁化强度大幅度降低，局限了后期磁性方面的应用。

发明内容