论文摘要
磁性纳米凝胶是指通过适当的方法使纳米凝胶与无机磁性粒子结合形成具有特定磁性能的纳米凝胶。从磁性纳米凝胶的结构来看,可分成两类:①核为无机磁性材料,壳为纳米凝胶;②核为纳米凝胶,壳为无机磁性材料。从磁性纳米凝胶的制备方法来看,也分为两种:一种是以无机纳米粒为种子制备磁性纳米凝胶;另外一种是以纳米凝胶为模板制备的磁性纳米凝胶。本文采用这两种方法制备了Fe3O4为核,纳米凝胶为壳的磁性纳米凝胶,然后对微球性能进行X射线衍射（XRD）、动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和热重分析（TGA）等表征。取得的主要结果有:①聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸） （PNA）纳米凝胶的制备与表征:用沉淀聚合法制备了不同丙烯酸用量的PNA纳米凝胶。随丙烯酸用量的增加,该纳米凝胶的粒径从100nm增大到800nm。PNA纳米凝胶具有温度、pH双重敏感性。随着温度的增加,纳米凝胶的粒径降低,在某一特定温度（即体积相转变温度,VPTT）下,纳米凝胶的粒径急剧降低。其体积相转变温度随丙烯酸用量的增加而升高。pH滴定测定表明,聚合物网络上的丙烯酸基团的增加,使纳米凝胶的电离常数也增大。纳米凝胶粒径也随着pH值的增大而增大,且随着丙烯酸用量的增加,粒径随pH值的变化趋势更为明显。此外,随着分散液中离子浓度的增大,纳米凝胶的粒径变化趋势则是先迅速降低,最终达到平衡。②以Fe3O4为种子制备磁性纳米凝胶及其表征:采用部分还原法和共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒,并且对Fe3O4纳米粒进行了双层表面活性剂包裹制成了Fe3O4纳米分散液,使得Fe3O4纳米粒稳定性大大增加,最后以Fe3O4纳米分散液为种子制备了磁性纳米凝胶。部分还原法和共沉淀法制备的磁性纳米凝胶的粒径均在100-300nm。共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒和磁性纳米凝胶具有良好的超顺磁性。可能是由于纳米凝胶的包覆,磁性纳米凝胶的磁饱和强度较Fe3O4纳米粒有明显降低。③以纳米凝胶为模板制备磁性纳米凝胶及其表征:采用部分氧化法和共沉淀法制备的磁性纳米凝胶粒径在300-900nm。共沉淀法制备的磁性纳米凝胶具有良好的超顺磁性,其饱和磁场强度与Fe3O4含量线性相关。磁性纳米凝胶的温敏性与Fe3O4载入量有很大关系,该纳米凝胶的体积相转变温度随着Fe3O4载入量的增大而升高,当Fe3O4载入量高于一定值后,纳米凝胶的温敏性丧失。