多層包覆法制備高穩(wěn)定水基磁性液體及其性能研究.pdf

1、磁性液體是將納米尺度的磁性顆粒包覆上表面活性劑后分散到基載液中形成的均勻穩(wěn)定的膠體。作為新型的功能材料，水基磁性液體主要應(yīng)用于磁浮選、腫瘤熱療、血管栓塞、靶向給藥等領(lǐng)域。由于在應(yīng)用時(shí)會(huì)受到很強(qiáng)的磁場(chǎng)作用，磁性液體的穩(wěn)定性會(huì)減弱，從而導(dǎo)致其使用性能下降。研制穩(wěn)定性高的磁性液體，是目前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文中，我們利用共沉淀法制備了Fe3O4納米顆粒，采用油酸、聚乙二醇、瓊脂依次對(duì)其進(jìn)行包覆，制備了高穩(wěn)定的水基磁性液體，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究

2、。
　　首先，利用共沉淀法制備了磁性Fe3O4納米顆粒。通過控制Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比以及沉淀劑滴加的速率，進(jìn)行了分組實(shí)驗(yàn)。利用VSM、XRD、SEM對(duì)分組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，表明:所制備的磁性顆粒為立方晶系尖晶石結(jié)構(gòu)的Fe3O4，剩磁和矯頑力很小，顆粒呈超順磁性。最佳的制備條件為:Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為1:1.6，沉淀劑滴加的速率為10ml/min，所制備的納米顆粒的飽和磁化強(qiáng)度為71.46emu/g。

3、>　　然后，將油酸、聚乙二醇、瓊脂依次對(duì)Fe3O4納米顆粒進(jìn)行包覆，制備了高穩(wěn)定的水基磁性液體，并進(jìn)行了表征分析。通過分組實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的表面活性劑添加量和包覆時(shí)間:油酸0.7ml，聚乙二醇0.6g，瓊脂0.8g，每種表面活性劑的包覆時(shí)間為80分鐘。利用SEM、DLS、TGA、FTIR等對(duì)包覆后的納米顆粒進(jìn)行了表征:觀察到磁場(chǎng)下納米顆粒排列成鏈狀結(jié)構(gòu);稀釋100倍后磁性液體中磁性顆粒的水動(dòng)力學(xué)粒徑為43.61nm，稀釋1000倍的粒徑

4、為46.36nm;包覆后表面活性劑大約占比重47.81％;表面活性劑分子間通過化學(xué)鍵產(chǎn)生連接，包覆效果較好。
　　最后，研究了含磁性顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％，4％，6％，8％的磁性液體的磁化性能、穩(wěn)定性和磁熱效應(yīng)。結(jié)果表明:磁性液體的飽和磁化強(qiáng)度隨所含磁性顆粒的數(shù)量增加而增大，基本呈線性關(guān)系，磁化曲線與Vislovich的近似曲線重合的較好;初始磁增重與磁性顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也基本成線性關(guān)系，磁增重的減少量隨著濃度的增加而增大，即磁性液體