一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，所述的新型納米材料為核桃結(jié)構(gòu)的磁赤鐵礦/二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子，所述的制備方法包括如下步驟：a）制備磁赤鐵礦納米粒子，b）水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子，c）洗滌干燥處理。本發(fā)明揭示了一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行、高效合理，制得的納米材料不僅表現(xiàn)出很好的順磁性和磁響應(yīng)性，而且具有較好的分散性和較高的抗氧化能力。
【專利說明】一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子材料，尤其涉及一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，屬于電子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電子材料是現(xiàn)代電子工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料，包括介電材料、半導(dǎo)體材料、壓電與鐵電材料、導(dǎo)電金屬及其合金材料、磁性材料、光電子材料以及其他相關(guān)材料。電子材料涵蓋范圍廣泛，其主要功能在于本身為光機(jī)能性，或會(huì)影響產(chǎn)品電氣性質(zhì)的材料。當(dāng)前，電子材料主要應(yīng)用于冗制造、平面顯示器、構(gòu)裝、印刷電路板、太陽電池等產(chǎn)業(yè)。
[0003]作為電子材料之一的磁性材料，磁性納米粒子以其優(yōu)異的化學(xué)和物理性能，極高的比表面和較高的吸附能力，被廣泛用于生物傳感器表面吸附層的制作，同時(shí)，磁性納米粒子以其較高的生化反應(yīng)速度，在生物傳感器應(yīng)用的酶的固定、信號(hào)的檢測(cè)和放大、待側(cè)物質(zhì)的富集和濃縮等方面發(fā)揮著重要的作用。目前，磁性納米粒子的制備和純化工藝還不夠完善，納米尺寸的磁性粒子因其表面能高而易于團(tuán)聚，分散性差，同時(shí)化學(xué)活性又很高，易被氧化，導(dǎo)致體系的磁性降低，故使磁性納米粒子的磁導(dǎo)向性、生物相容性和熱穩(wěn)定性沒能最好發(fā)揮，從而影響了生物傳感器檢測(cè)的靈敏度，生化反應(yīng)的速度和檢測(cè)的通量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行、高效合理，制得的納米材料不僅表現(xiàn)出很好的順磁性和磁響應(yīng)性，而且具有較好的分散性和較高的抗氧化能力。
[0005]本發(fā)明是一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，所述的新型納米材料為核桃結(jié)構(gòu)的磁赤鐵礦/ 二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子，所述的制備方法包括如下步驟制備磁赤鐵礦納米粒子，0水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子，0?洗滌干燥處理。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟￡1)中，制備磁赤鐵礦納米粒子包括如下步驟:1)將氯化鐵粉末和氫氧化鈉粉末放入研磨機(jī)，并加入聚乙二醇-200研磨30-=:2)洗滌混合產(chǎn)物，并放入真空烘箱中701干燥2卜得到前驅(qū)體產(chǎn)物；3?將前驅(qū)體在5001焙燒1匕。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的氯化鐵粉末和氫氧化鈉粉末的質(zhì)量比為7:4。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的聚乙二醇-200的用量和氯化鐵粉末的用量配比為 1.251111/^0
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟0中，水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子包括如下步驟:1)將磁赤鐵礦納米粒子放入無水乙醇和水中超聲分散3001= ；2?向分散溶液中加入濃氨水和正硅酸四乙酯溶液，攪拌反應(yīng)6匕。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的無水乙醇和水的用量比為4:1。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的無水乙醇的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為 50ml/g。
[0012]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的正硅酸四乙酯溶液和濃氨水的用量比為5:3。
[0013]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的正硅酸四乙酯溶液的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為12.5ml/g。
[0014]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟c)中，洗滌干燥處理包括用無水乙醇洗滌反應(yīng)產(chǎn)物和用真空干燥箱將反應(yīng)產(chǎn)物于110°c干燥3h。
[0015]本發(fā)明揭示了一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行、高效合理，制得的納米材料不僅表現(xiàn)出很好的順磁性和磁響應(yīng)性，而且具有較好的分散性和較高的抗氧化能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于生物傳感器的新型納米材料制備方法的工序步驟圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于生物傳感器的新型納米材料制備方法的工序步驟圖；該新型納米材料為核桃結(jié)構(gòu)的磁赤鐵礦/ 二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子，所述的制備方法包括如下步驟:a)制備磁赤鐵礦納米粒子，b)水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子，c)洗漆干燥處理。
[0019]本發(fā)明提及的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法通過將制備的粒徑約40nm的磁赤鐵礦納米粒子加入到正硅酸四乙酯凝膠體系中，經(jīng)水解、縮合，用溶膠-凝膠法制備得到了核殼結(jié)構(gòu)的磁赤鐵礦/二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子。該復(fù)合磁性納米粒子中的二氧化硅具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫性能，同時(shí)其表面存在的不飽和殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基可作為功能性改性媒介，在磁赤鐵礦納米粒子表面包覆一層二氧化硅后，可以促進(jìn)磁性納米粒子在水溶液中的穩(wěn)定分散，并且復(fù)合物中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅能夠延緩氧化鐵的晶化及進(jìn)一步的晶型轉(zhuǎn)變，提高磁赤鐵礦納米粒子的熱穩(wěn)定性。經(jīng)性能測(cè)試，該復(fù)合磁性納米粒子表現(xiàn)出了較好的順磁性、磁響應(yīng)性和熱穩(wěn)定性。
實(shí)施例
[0020]具體制備方法如下:
a)制備磁赤鐵礦納米粒子，具體制備過程為:首先將氯化鐵粉末和氫氧化鈉粉末按質(zhì)量比7:4放入研磨機(jī)中研磨，并加入聚乙二醇-200繼續(xù)研磨30min，其中，聚乙二醇-200的用量和氯化鐵粉末的用量配比為1.25ml/g ;然后將研磨后的產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇反復(fù)洗滌三遍，經(jīng)抽濾后放入真空烘箱中于70°C干燥2h得到前驅(qū)體產(chǎn)物；最后將前驅(qū)體產(chǎn)物在500°C下焙燒lh，即制得磁赤鐵礦納米粒子。
[0021]b)水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子，具體制備過程為:首先將一定量制備的磁赤鐵礦納米粒子加入到含無水乙醇和水的容器中，超聲分散30min，其中，無水乙醇和水的用量比為4:1，無水乙醇的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為50ml/g;然后向分散溶液中加入適量濃氨水作為催化劑，再逐滴加入正硅酸四乙酯溶液，攪拌條件下反應(yīng)6h以保證正硅酸四乙酯充分水解，縮合完全，其中，正硅酸四乙酯溶液和濃氨水的用量比為5: 3，正硅酸四乙酯溶液的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為12.5ml/g。
[0022]c)洗滌干燥處理，首先將步驟b)處理得到的反應(yīng)產(chǎn)物用無水乙醇洗滌，直至清洗后的溶液不再變渾濁，然后將反應(yīng)產(chǎn)物于110°c真空干燥箱干燥3h，即制得磁赤鐵礦/ 二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子。
[0023]本發(fā)明揭示了一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行、高效合理，制得的納米材料不僅表現(xiàn)出很好的順磁性和磁響應(yīng)性，而且具有較好的分散性和較高的抗氧化能力。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的新型納米材料為核桃結(jié)構(gòu)的磁赤鐵礦/ 二氧化硅復(fù)合磁性納米粒子，所述的制備方法包括如下步驟:a)制備磁赤鐵礦納米粒子，b)水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子，c)洗滌干燥處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，制備磁赤鐵礦納米粒子包括如下步驟:I)將氯化鐵粉末和氫氧化鈉粉末放入研磨機(jī)，并加入聚乙二醇-200研磨30min ；2)洗滌混合產(chǎn)物，并放入真空烘箱中70V干燥2h得到前驅(qū)體產(chǎn)物；3)將前驅(qū)體在500°C焙燒lh。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的氯化鐵粉末和氫氧化鈉粉末的質(zhì)量比為7:4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的聚乙二醇-200的用量和氯化鐵粉末的用量配比為1.25ml/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，水解及縮合處理磁赤鐵礦納米粒子包括如下步驟:1)將磁赤鐵礦納米粒子放入無水乙醇和水中超聲分散30min ;2)向分散溶液中加入濃氨水和正硅酸四乙酯溶液，攪拌反應(yīng)6h。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的無水乙醇和水的用量比為4:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的無水乙醇的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為50ml/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的正硅酸四乙酯溶液和濃氨水的用量比為5:3。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的正硅酸四乙酯溶液的用量和磁赤鐵礦納米粒子的用量配比為12.5ml/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的新型納米材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟C)中，洗滌干燥處理包括用無水乙醇洗滌反應(yīng)產(chǎn)物和用真空干燥箱將反應(yīng)產(chǎn)物于110°C干燥3h。
【文檔編號(hào)】B82Y40/00GK104355289SQ201410603314
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】馬進(jìn) 申請(qǐng)人:常熟市微塵電器有限公司