涂有石墨碳的FeCo纳米颗粒用于增强磁热疗效果

《physica status solidi (b)–– basic solid state physics》：Graphitic Carbon-Coated FeCo Nanoparticles for Enhanced Magnetic Hyperthermia Therapy

石墨包覆铁钴纳米晶体通过机械研磨和退火制备，实现240 emu/g的高饱和磁化和191.5 W/g的比吸热率，400℃退火时石墨层厚度最优化。

　　

摘要

超顺磁性氧化铁纳米颗粒被广泛用于磁热疗，但其较低的饱和磁化强度限制了加热效率。本文报道了一种制备石墨碳包覆铁钴（FeCo）纳米晶体的简单方法，这种纳米晶体能够保持接近块体的饱和磁化强度，并实现较高的加热效果。首先将单相FeCo锭通过电弧熔炼，然后破碎并在氩气环境下与石墨一起进行5小时的机械研磨，随后在400–800°C的温度下在保护性气体中退火，从而形成石墨壳层。X射线衍射和透射电子显微镜观察结果表明，这些纳米晶体具有体心立方结构的FeCo核心，并被连续的碳壳层包裹。在400°C退火后，样品的饱和磁化强度达到240 emu/g，且在300 kHz、325 Oe的磁场强度下，其比吸收率（SAR，即加热效率的指标）为191.5 W/g。较高的退火温度会增强石墨化程度并导致晶粒粗化，从而降低饱和磁化强度和SAR值。400°C下的最佳性能归因于具有接近最佳厚度的抗氧化壳层。这些结果表明，石墨碳包覆的FeCo纳米晶体是磁热疗的一个有前景的应用平台。虽然乙醇是非生理性的溶剂，但本文仍使用它来评估材料的固有加热能力；生物相容性和在水介质中的胶体稳定性将在后续研究中进一步探讨。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。