[发明专利]一种金属螯合磁性微珠及其制备方法

权利要求书

1.一种金属螯合磁性微珠，其特征在于，包括纳米四氧化三铁磁核；所述纳米四氧化三铁磁核的表面包裹有二氧化硅；所述二氧化硅的表面修饰有用于螯合金属离子的配体；所述配体由硅烷偶联剂、环氧氯丙烷和亚氨基二乙酸组成；

所述金属螯合磁性微珠通过以下方法制得：

1）纳米四氧化三铁磁核的制备：将Fe(NH₄)₂•(SO₄)₂•6H₂O、FeCl₃•6H₂O溶于除氧去离子水，在氮气保护下，水浴加热、搅拌并用氨水调节pH至11，然后，升温陈化，磁分离，得到纳米四氧化三铁磁核；

2）二氧化硅磁珠的制备：将所述纳米四氧化三铁磁核配制成纳米四氧化三铁磁核溶液，向所述纳米四氧化三铁磁核溶液中加入乙醇和去离子水，混合均匀，然后，加入浓氨水，搅拌并滴加正硅酸乙酯，随后，加热、搅拌，进行二氧化硅包裹反应，待所述二氧化硅包裹反应结束后，磁分离，得到二氧化硅磁珠；

3）配体的制备：向氢氧化钠溶液中加入亚氨基二乙酸溶液，然后，在一定温度下搅拌，并加入环氧氯丙烷，进行亲核取代反应，待亲核取代反应结束后，在冰浴条件下，滴加硅烷偶联剂，搅拌，再加入氢氧化钠，升温，进行氨基修饰反应，得到配体；

4）配体的修饰：用浓盐酸调节所述配体的pH至6，然后，加入所述二氧化硅磁珠，混合均匀，随后，加热，进行配体修饰反应，待所述配体修饰反应结束后，磁分离，得到金属螯合磁性微珠；

所述金属螯合磁性微珠的平均粒径为100-300nm；

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的金属螯合磁性微珠，其特征在于，所述金属离子为Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Co²⁺中的一种。

3.根据权利要求1所述的金属螯合磁性微珠，其特征在于，所述硅烷偶联剂、所述环氧氯丙烷和所述亚氨基二乙酸的摩尔比为2∶1∶1。

4.制备权利要求1至3任一项所述的金属螯合磁性微珠的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）纳米四氧化三铁磁核的制备：将Fe(NH₄)₂•(SO₄)₂•6H₂O、FeCl₃•6H₂O溶于除氧去离子水，在氮气保护下，水浴加热、搅拌并用氨水调节pH至11，然后，升温陈化，磁分离，得到纳米四氧化三铁磁核；

2）二氧化硅磁珠的制备：将所述纳米四氧化三铁磁核配制成纳米四氧化三铁磁核溶液，向所述纳米四氧化三铁磁核溶液中加入乙醇和去离子水，混合均匀，然后，加入浓氨水，搅拌并滴加正硅酸乙酯，随后，加热、搅拌，进行二氧化硅包裹反应，待所述二氧化硅包裹反应结束后，磁分离，得到二氧化硅磁珠；

3）配体的制备：向氢氧化钠溶液中加入亚氨基二乙酸溶液，然后，在一定温度下搅拌，并加入环氧氯丙烷，进行亲核取代反应，待亲核取代反应结束后，在冰浴条件下，滴加硅烷偶联剂，搅拌，再加入氢氧化钠，升温，进行氨基修饰反应，得到配体；

4）配体的修饰：用浓盐酸调节所述配体的pH至6，然后，加入所述二氧化硅磁珠，混合均匀，随后，加热，进行配体修饰反应，待所述配体修饰反应结束后，磁分离，得到金属螯合磁性微珠。

5.根据权利要求4所述的金属螯合磁性微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中所述水浴加热的加热温度为50-70℃，加热时间为25-35min，所述搅拌的搅拌速率为200-300r/min，所述升温陈化的陈化温度为70-90℃，陈化时间为50-70min。

6.根据权利要求4所述的金属螯合磁性微珠的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中所述二氧化硅包裹反应的加热反应温度为30-50℃，加热反应时间为11-13h。