一种功能化磁性微球的制备方法、磁性微球及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112246196A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202010990209.2(22)申请日2020.09.18(71)申请人四川迈克生物新材料技术有限公司地址611731四川省成都市高新区安和二路8号1栋B座1层(72)发明人龙腾镶王保宁孙俊芝刘枫周婷宁艳强(74)专利代理机构北京睿阳联合知识产权代理有限公司11758代理人张颖杨金贤(51)Int.Cl.B01J13/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称一种功能化磁性微球的制备方法、磁性微球及应用(57)摘要本发明属于功能化磁性材料技术领域，具体公开了一种功能化磁性微球的制备方法，以及制得的磁性微球及其应用。本发明的功能化磁性微球制备方法包括步骤：制备磁性种球；对所述磁性种球进行表面亲水修饰，得到亲水性磁性颗粒；以及对所述亲水性磁性颗粒进行表面功能化修饰，制得功能化磁性微球；其中，所述表面功能化修饰包括进行硅羟基修饰和磺酸基化修饰。本发明制得的功能化磁性微球由于硅羟基和磺酸基的共同作用，显著增加了微球的稳定性，并且悬浮性好、亲水性好，有效解决了磁性微球的沾壁问题。CN112246196ACN112246196A权利要求书1/2页1.一种功能化磁性微球的制备方法，其特征在于，包括步骤：制备磁性种球；对所述磁性种球进行表面亲水修饰，得到亲水性磁性颗粒；以及，对所述亲水性磁性颗粒进行表面功能化修饰，制得功能化磁性微球；其中，所述表面功能化修饰包括硅羟基修饰和磺酸基化修饰。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性种球采用铁离子盐溶液制得；优选地，所述铁离子盐为铁的二价水溶性盐、铁的三价水溶性盐中的至少一种；优选地，所述铁离子盐溶液还含有锌、锰、钛、镍、钴、锆、铬中任意一种或几种金属离子的盐；优选地，所述磁性种球采用铁离子盐溶液经水热法和/或化学共沉淀法制得。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铁的二价水溶性盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁及其水合物中的一种或多种的混合物；和/或，所述铁的三价水溶性盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁及其水合物中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性种球的表面亲水修饰采用的亲水性化合物为柠檬酸类化合物、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或几种；优选为聚乙烯吡咯烷酮，更优选为0.3～0.6mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液；优选地，所述柠檬酸类化合物为一水合柠檬酸三钠或二水合柠檬酸三钠。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅羟基修饰所采用的硅羟基试剂为任意选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、烷基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷、烷基三乙丙基硅烷、二烷基二甲氧基硅烷、二烷基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、环氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；和/或，所述磺酸基化修饰所采用的磺酸基化试剂为任意选自3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-磺基乙基(甲基)丙烯酸酯和3-磺基丙基(甲基)丙烯酸酯中的至少一种；优选地，硅羟基修饰所采用的试剂为正硅酸乙酯；和/或，所述磺酸基化修饰所采用的试剂为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性种球通过以下方法制得：将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶于水中，搅拌混匀后升温至55～65℃，然后向反应体系中加入氨水，之后在75～85℃下熟化，制得超顺磁性纳米颗粒种球；优选地，所述FeCl2·4H2O在水中的浓度为0.05～0.08g/mL；和/或，所述FeCl3·6H2O在水中的浓度为0.09～0.11g/mL；和/或，所述氨水的用量为所述水体积的6～15％；优选地，制得的超顺磁性纳米颗粒种球的粒径为5～15nm。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅羟基修饰是用硅羟基试剂进行表面硅羟基处理；优选地，用硅羟基试剂对磁性种球或亲水性磁性颗粒或磺酸基化修饰磁性颗粒进行表面硅羟基处理；2CN112246196A权利要求书2/2页优选地，将所述磁性种球或亲水性磁性颗粒或磺酸基化修饰磁性颗粒分散于有机醇水溶液中，搅拌之后加入氨水，然后升温至70～85℃，加入硅羟基试剂，反应得到硅羟基修饰磁性颗粒；更优选地，所述亲水性磁性颗粒在有机醇水溶液中的浓度为0.5～10mg/mL；和/或，氨水的用量为有机醇水溶液体积的0.8～3％；和/或，硅羟基试剂的用量为有机醇水溶液体积的2～4％；进一步优选地，所述硅羟基试剂为任意选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、烷基三甲氧基硅烷、烷基三乙氧基硅烷、烷