硅烷偶联剂对磁性纳米微粒性能的影响.pdfVIP

娃烷偶联剂对磁性纳米微粒性能的影响 赵慧君黄文品王德平 (同济大学材料科学与工程学院无机材料研究所上海200092) 1． 引言 磁性纳米微粒是一种新型的纳米功能材料，由于其粒径小，悬浮稳定性好，比 表面积大，表面活性高，吸附能力强，既可以制成脂质体，也可被高分子材料包覆， 进行化学修饰．用作为携带药物或其他生物物质的载体。例如，它可用于生物物质 的快速富集与分离，或者药物在人体内的靶向运输与定位等方面。因此，磁性纳米 微粒是当前生物医学的一个热门研究课题。 磁性纳米微粒的组成最主要的是Fe304或Y—Fe203。为了改善其生物相容性， 扩展它在生物技术领域的应用范围，通常可经过共聚、接枝或表面改性，使磁性微 球的表面带有羟基、羧基、氨基等功能基团，然后再与蛋白质、抗体、抗原等连接， 应用于细胞分离、固定化酶、靶向药物、免疫分析和磁控栓塞等方面。本文采用部 分还原沉淀法制备了磁性纳米微粒，并用硅烷偶联剂对其进行了表面修饰，讨论了 硅烷偶联剂对磁性纳米微粒各种性能的影响。 2．实验 采用常规的部分还原沉淀法制备了磁微粒子，将制得的磁微粒子分散于一定 量的分散系中，加入适量的硅烷偶联剂，待反应完毕后，用磁场分离磁流体，弃去 上清液，用蒸馏水、甲醇反复洗涤，真空干燥好，供分析测试用。 3．结果与讨论 3．1偶联剂修饰前磁微粒子的XRD分析 TEM ofunmodified 晦I x_哪m胁ction【x呦of Fql．z mlcmtrapb uumodlIT№d忡哦删cles mlgodkrtkIe(×50000) Figl为磁微粒子的XRD，分析可知，磁性微球主要成分为Fe304，另外还夹 杂着少量Y--Fe203。 3．2偶联剂修饰前磁微粒子的TEM和粒径分析Fi92为磁微粒子的TEM照片。 用图象分析软件得到粒度分布的情况(Tablel)。从表中可以看出，粒径大小主要 分布在5-20nm，平均粒径为13nm，其中，10～15nm的颗粒占51％。 TablelSizedistribution ofthemagneticmicr雌pberes Particle 20^五5 size／nm 0～5 5～10 lO～15 15～20 Percentage／％l 22 51 21 5 3．3偶联剂修饰后磁微粒子的AFM观察Fi93为偶联剂修饰后的磁微粒子的 AFM照片．可以看出，修饰后磁性微球呈椭球状．并以群簇方式存在。用偶联剂 -80． 修饰后的磁性微球的粒径大致在15～25nm。 3．4偶联剂修饰后磁微粒子的分散性Fi94为修饰前后磁微粒子的沉降率一时 间关系曲线。从图中我们可以明显的看出，在偶联剂修饰后，Fe304磁性微球的分 散性得到很大的改善，7小时内几乎不沉降。经过进一步实验证实，用偶联剂修饰 后的微球在一周内几乎均不沉降。 3．5偶联剂修饰后磁微粒子的磁性能Fi95是反应条件不同的另一组经偶联剂修 饰的样品的沉降率一时间关系曲线。从圈中可以看出，有外加磁场时，改性后的磁 流体在10rain内沉降率为80％以上；而在自然条件 F喀3AFMmlcrQgraphofmaguetiepartiete ratioof舶dimentation-timeCure ratioofsedimentation’timecllgveunderdifierentconditions Fi94The FigsThe 下沉降的磁流体，在6小时内，沉降率才接近80％。可见用偶联剂修饰后的Fe304 磁性微球仍具