磁性纳米材料的合成及在细菌检测和去除中的应用

晋银佳 雷立 赵凯 朱跃 王丰吉

摘要 由于磁性纳米材料具有特殊的物理化学性质，它在环境污染治理中的应用已成为研究的热点，而其合成方法对磁性纳米材料的性能具有重要影响。在分析、总结近年来磁性纳米材料合成方法研究进展的基础上，比较了不同合成方法的特点;同时，对磁性纳米材料在细菌检测、捕获去除以及杀菌方面的研究进展进行了总结，并且在此基础上对磁性纳米材料在微生物污染控制领域的研究方向进行了展望。

关键词 磁性纳米材料;合成;细菌;检测;去除

中图分类号 S273.5;TB383;X703  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2015）03-001-03

Research Progress in Magnetic Nanomaterial Synthesize and Its Application in Bacteria Detection and Removal

JIN Yinjia¹， LEI Li²， ZHAO Kai³et al

（1. Huadian Electric Power Research Institute， Hangzhou， Zhejiang 310030; 2. Waterborne Transportation Institute， Department of Transportation， Beijing 100088; 3. Huadian Junliangcheng Power Plant， Tianjin 300300）

Abstract The application of magnetic nanomaterial in environment pollution treatment has been a hot study field due to its unique physical and chemical property. Preparation method has important effect on the property of magnetic nanomaterials. Different synthesize methods were summarized and analyzed， and the features of the methods were concluded. Moreover， the research progress in magnetic nanomaterial applications in bacteria detection， capture and removal， as well as bacteria inactivation were also reviewed， and the future research direction in this research field was proposed.

Key words Magnetic nanomaterial; Synthesize; Bacteria; Detection; Removal

基金項目 国家自然科学基金项目（21177002）。

作者简介 晋银佳（1986- ），男，河南偃师人，工程师，博士，从事污水处理与处置方面的研究。

收稿日期 20141211

磁性纳米材料主要包括纳米零价铁（Nano zerovalent iron，Fe⁰）、磁铁矿（Fe₃O₄）和磁赤铁矿（γFe₂O₃）及其衍生物^[1]。其中，Fe₃O₄由于具有很好的生物相容性成为最有应用前景的磁性材料^[2]。纳米级磁性材料的表面能很高，易团聚，并且裸露的磁性材料易被空气中的氧气氧化而失去磁性。为了提高磁性纳米材料的稳定性，防止合成的磁性铁氧化物被氧化，通常在磁性铁氧化物的合成过程中加入一些有机或无机的包覆材料，使之包覆在磁性材料上，避免被氧化。磁性纳米材料的表面保护层不仅能够使纳米材料更加稳定，而且可以用于对磁性纳米材料的进一步修饰，使之具有特异性的功能，用于催化、生物标记、生物分离等。对磁性纳米材料进行特异性改造后，可以广泛地应用于磁共振成像^[3]、药物传输^[4]、生物分离^[5]以及环境治理等领域^[6]。……