[发明专利]磁性可分离双层核壳结构介孔有机硅Fe3O4-DYSNs-PMO纳米材料及制法

说明书

本发明涉及一种磁性可分离双层核壳结构的介孔有机硅Fe₃O₄‑DYSNs‑PMO纳米材料及制备方法，其步骤为：1、用六水合氯化铁合成Fe₃O₄磁性纳米粒子；2、通过四乙氧基硅烷在步骤1合成的Fe₃O₄磁性纳米粒子表面形成二氧化硅涂层，合成Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒；3、用(1S，2S)‑1，2‑二苯基乙二胺与2‑(4‑氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷(Ts硅源)反应生成Ts‑DPEN功能硅源；4、以步骤2合成的Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒为前体，用CTAB作模板剂，与1，2‑二(三乙氧基硅基)乙烷和步骤3所得Ts‑DPEN功能硅源共聚得Fe₃O₄‑DYSNs‑PMO纳米颗粒。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备和催化剂制备技术，具体涉及一种新型磁性可分离双层核壳结构的介孔有机硅Fe₃O₄-DYSNs-PMO纳米材料及其制备方法。

背景技术

近年来，蛋黄壳结构纳米复合材料引起了许多研究者的兴趣，成为传统核壳复合材料的重要延伸。蛋黄壳纳米颗粒(YSNs)通常包括一个中空的多孔外壳和一个功能性纳米核心粒子。不同的核心粒子和外壳材料可以产生具有不同特性的YSNs。由于其具有的独特结构和性质，例如较高的比表面积、比较大的孔隙空间、较低的密度和在核心与空心壳体上的可调功能，使得YSNs能够广泛应用于许多重要领域，如药物输送、吸附、催化、生物医学和超级电容器的能量储存等。因此，蛋黄壳复合材料的制备，尤其是带有可移动磁芯和功能性可调控的外壳组成的蛋黄壳介孔有机硅纳米材料，因为它们具有独特的磁性响应能力、低细胞毒性、以及化学上可调控的表面等，故越来越受到关注。即，蛋黄壳结构的纳米复合材料已经成为一个快速增长的研究领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种以Fe₃O₄为核心的新型磁性双层核壳的介孔有机硅Fe₃O₄-DYSNs-PMO纳米材料。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种磁性可分离双层核壳结构的介孔有机硅Fe₃O₄-DYSNs-PMO纳米材料，采用如下步骤制备而成：

(1)、首先用六水合氯化铁合成Fe₃O₄磁性纳米粒子；

(2)、然后通过四乙氧基硅烷(TEOS)在步骤(1)所合成的Fe₃O₄磁性纳米粒子表面形成二氧化硅涂层，合成Fe₃O4@SiO₂纳米颗粒；

(3)、再用(1S，2S)-1，2-二苯基乙二胺(DPEN)与2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷(Ts硅源)反应生成Ts-DPEN功能硅源；

(4)、接着以步骤(2)合成的Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒为前体，在机械搅拌下，用CTAB作模板剂，与1，2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTEE)和步骤(3)所得到的Ts-DPEN功能硅源，在高压水热反应釜中，以水和乙醇为溶剂共聚得Fe₃O₄-DYSNs-PMO纳米颗粒。

作为本技术方案的进一步改进，步骤(1)Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备中，反应温度为180-240℃，反应时间为10-14h。