1.一种超顺磁羧化壳聚糖/Fe3O4颗粒纳米聚集体的制备方法,所述方法包括以下步骤:
3+ 2+
(1)将铁盐和亚铁盐按Fe :Fe =2:1的摩尔比溶解在去离子水中,其中铁盐和亚铁盐中所含铁元素的总质量为去离子水质量用量的0.35%~7.5%,加入羧化壳聚糖作为稳定剂,其中羧化壳聚糖的质量用量为去离子水质量用量的0.1%~8.0%,逐渐升高温度至40℃~70℃,机械搅拌使羧化壳聚糖完全溶解在水中,其中搅拌转速控制在50rpm~800rpm,加入浓氨水,使浓氨水与铁盐和亚铁盐中铁元素的质量比为2~15:1,立即生成黑色沉淀,保温反应20min~240min后,将反应温度升至80℃~98℃,继续保温反应15min~120min后结束反应,反应全程在氮气气氛下进行,反应结束后,产物用去离子水反复洗涤至水分散液‑1
的电导率在10μS·cm 以下,最后得到固含量在1%~20%之间的羧化壳聚糖稳定的超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液;所述羧化壳聚糖的羧基取代度优选为0.6~1.0,粘均分子量优选为2万~40万;
(2)将乳化剂溶于非极性溶剂中,得到乳化剂溶液;所述乳化剂为亲油性乳化剂或亲油性乳化剂与亲水性乳化剂构成的复合乳化剂,所述复合乳化剂中,亲油性乳化剂的质量用量占乳化剂总质量用量的30%以上,所述亲油性乳化剂选自下列一种:斯潘系列乳化剂、以丁烯‑乙烯共聚物为疏水段、聚氧乙烯为亲水段的嵌段共聚物乳化剂P(E/B)‑PEO;所述亲水性乳化剂选自吐温系列乳化剂;所述非极性溶剂选自下列至少一种:C6~C20的脂肪烷烃、C6~C20的环烷烃、含1~3个C1~C4烷基的烷基苯;所述乳化剂的质量用量为非极性溶剂质量用量的0.4%~15%;
(3)将亲水金属盐或者将亲水金属盐和羧化壳聚糖溶解于步骤(1)制得的超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液中,得到分散液A;所述亲水金属盐选自下列至少一种:水溶性金属氯化盐、水溶性金属硫酸盐、水溶性金属四氟硼酸盐,其中亲水金属盐和羧化壳聚糖的质量用量分别为超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液质量用量的2%~10%和0~10%;再将分散液A加到步骤(2)所得的乳化剂溶液中,所述乳化剂溶液中所含的非极性溶剂与超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液的质量比为2~50:1,搅拌预乳化得到粗乳液;再将装有粗乳液的容器置于冰水浴中,在25W~950W的功率下超声处理0.5min~60min,制得反相细乳液;
(4)向步骤(3)得到的反相细乳液直接滴加交联剂,所述交联剂为以下一种或多种的组合:乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛,交联剂的质量用量为制备所述反相细乳液所需的超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液质量用量的3%~30%,混合均匀后将温度调节至25℃~60℃,使交联剂与羧化壳聚糖反应0.5h~24h,制得超顺磁羧化壳聚糖/Fe3O4颗粒纳米聚集体;经多次离心‑再分散的纯化步骤,除去非极性溶剂和乳化剂,将纯化后的超顺磁羧化壳聚糖/Fe3O4颗粒纳米聚集体再分散于水中,制得其水分散液。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,羧化壳聚糖的质量用量为去离子水质量用量的0.3%~6.0%。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所用浓氨水的浓度为25wt%~28wt%,浓氨水与铁盐和亚铁盐中铁元素的质量比为4~12:1。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述斯潘系列乳化剂是斯潘‑20、斯潘‑40、斯潘‑60或斯潘‑80中的一种或几种组合;所述吐温系列乳化剂是吐温‑20、吐温‑40、吐温‑60或吐温‑80中的一种或几种组合。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述乳化剂溶液中所含的非极性溶剂与超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液的质量比为2.5~30:1。
6.如权利要求1或5所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述亲水金属盐的质量用量为超顺磁Fe3O4纳米颗粒水分散液质量用量的3%~8%。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,超声功率为60W~600W,超声时间为5min~45min。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,反应温度为25℃~50℃。