高稳定、单分散、炭包埋磁性纳米粒子复合球的制备过程研究

磁性纳米粒子在催化、吸附分离、靶向释药等领域有着广阔的应用前景。但新鲜制备的磁性纳米粒子具有极高的表面能和反应性，容易团聚并被氧化。用炭壳保护磁性纳米粒子，形成壳核结构的磁性复合球可以提高其在应用环境的长期稳定性和生物相容性。目前制备过程中存在的主要问题是炭壳前驱体（聚合物球）在高温炭化时容易交联，导致炭壳相互团聚，磁性复合球的尺寸难以控制。本项目提出在聚合物球炭化之前，在其表面包埋一层氧化硅，构造聚合物球独立的炭化空间。通过调变磁性纳米粒子和聚合物的表面化学，增强磁性纳米粒子与聚合物、聚合物与氧化硅之间的界面相互作用，形成外层为氧化硅，内层为聚合物的双壳结构。这样聚合物的炭化将在限定的空间内进行，阻止了炭壳之间的团聚，最后碱洗脱除氧化硅层，有望得到单分散炭包埋磁性纳米粒子复合球。项目的进行将有助于在分子水平理解磁性纳米粒子的定向包埋机制，拓宽磁性纳米粒子的工作区域，提高其应用安全性。