Fe_3O_4水基磁性液体的制备及性能研究

采用化学共沉法制备磁粒子Fe_3O_4,选用表面活性剂油酸进行一次包覆,乳化剂OP(烷基酚聚氧乙烯醚)进行二次包覆制备出稳定的水基磁性液体。利用XRD和TEM分析了样品的结构、形貌及粒径;运用VSM技术研究了样品磁性能;重点考察了油酸和OP用量对水基磁性液体稳定性的影响。结果表明,所制备的Fe_3O_4粒子为球形,颗粒的粒径较均匀细小,在10nm左右;磁性液体显示超顺磁性,饱和磁化强度M_s=54.636A·m~2/kg;油酸和OP用量对磁性液体的稳定性有重要影响,当n(Fe_O_4):n(油酸):n(OP)=5:2:4时,磁性液体的稳定性能最好。     

Fe3O4@SiO2核壳磁性纳米材料的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附研究

首先通过溶剂热法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,随后采用SiO_2对其进行包覆形成了Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料。通过XRD、SEM、TEM、磁性能分析和吸附性能分析等对Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料进行了表征。结果表明,合成的Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料具有Fe_3O_4和SiO_2两种晶型结构,SiO_2成功包覆在磁性Fe_3O_4纳米粒子上,SiO_2并没有对各组织的结构和成分产生较大影响;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料的粒径在200～400 nm左右,且呈核壳式的结构,内层Fe_3O_4纳米粒子的颜色较深,外层SiO_2的颜色较浅;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料在室温下的饱和磁化强度为76.31 A·m~2/kg,剩余磁化强度几乎为0;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料对Cu(Ⅱ)的吸附在1 500 min时达到饱和,去除率最高为63%,最大吸附容量可达120 mg/g,其对Cu(Ⅱ)具有较好的吸附效果。     

反向共沉淀法制备纳米Fe_3O_4及其粒径控制

针对Fe_3O_4尺寸均匀性及粒径可控性难题,采用反向共沉淀法制备了磁性纳米Fe_3O_4.应用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和振动式样品磁强计（VSM）对合成的磁性纳米Fe_3O_4的形貌、结构、粒径及磁性能进行了表征。结果表明：反向共沉淀法合成的样品近似球形,物相分析为尖晶石结构的Fe_3P_4;...     

核—壳结构的磁性聚乳酸复合微球的制备与表征

利用辛酸亚锡作为催化剂,在经过乙醇酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子表面直接通过开环聚合丙交酯得到核-壳结构的磁性聚乳酸复合微球,聚乳酸与磁性粒子表面之间的作用力为化学键。从产物的TEM可以观察到聚乳酸包覆在磁性纳米粒子的表面;通过对羟基乙酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子的红外光谱和所制备的复合微球的红外光谱的比较进一步证明了磁性粒子表面聚乳酸的生成;聚乳酸的含量通过产物的TG-DTA计算约为8%。所得到的磁性聚乳酸复合微球能够很好的分散在氯仿等对聚乳酸的良性溶剂中,并且通过磁性测试显示其具有超顺磁性,在生物医药领域具有潜在的应用价值。     

高沉降稳定性和耐氧化腐蚀性磁流变材料的研究

磁流变液(MRF)作为最有发展前景的智能材料之一,引起了国内外学者和工业界的广泛关注,研究的热点之一主要是解决MRF的沉降稳定性差和抗氧化腐蚀性差等关键问题。提出了两种新型的轻质软磁性复合微粒的制备方法,即Fe_3O_4/碳纳米管(CNTs)软磁性一维纳米复合微粒和Fe_3O_4/聚苯乙烯(PS)中空磁性复合微粒;配制了一种基于CNTs和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的磁流变悬浮体系;对用于传统磁流变液的铁粉颗粒进行表面改性,用正硅酸乙酯(TEOS)水解-缩聚反应的方法和化学气相沉积聚合(CVDP)的方法分别在铁粉表面包覆了SiO_2纳米薄膜和聚对亚苯基二亚甲基(PPX)薄膜,制备了SiO_2/Fe复合颗粒和PPX/Fe复合颗粒。     

Fe3O4 包覆聚苯乙烯磁性微球的制备及性能

为研究一种应用于磁稳定流化床反应器的新型高分子磁性微球的制备方法及性能,采用悬浮聚合法制备了Fe_3O_4纳米粒子包覆聚苯乙烯磁性微球,研究了搅拌速率、加入磁性Fe_3O_4纳米粒子的时间等因素对复合微球粒径及性能的影响,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重(TGA)等测试手段,表征了磁性聚苯乙烯微球的形貌特征、结构、粒径、磁学性能及Fe_3O_4的包覆量.实验结果表明:在搅拌转速为600 r/min,80℃保温10 min加入修饰Fe_3O_4纳米粒子,制备所得的磁性聚苯乙烯微球为粒径分布均匀的球状微粒;Fe_3O_4的包覆量达到5%,最高饱和磁化强度为3.73 emu/g,具有较好的超顺磁性,可应用于磁稳定流化床反应器.     

核-壳结构磁性复合微球的制备与表征

通过分散共聚制得了聚(丙烯酸-丙烯腈-苯乙烯)(PAAS)三元共聚物微球,调整聚合反应介质乙醇与水的体积比及分散剂的用量,可将PAAS微球的粒径控制在230～680nm的范围内;扫描电子显微镜观察发现,所得微球粒径具有较好的单分散性.以该PAAS共聚物微球为载体,在二价和三价铁盐存在的条件下控制体系的pH,经共沉淀将Fe_3O_4纳米颗粒有效沉积在微球表面,得到了以PAAS为核,Fe_3O_4为壳的核-壳结构磁性复合微球;热重分析结果表明,复合微球上Fe_3O_4的含量达41%,对磁场具有明显的响应性.     

NiZnFe_2O_4包覆铁基软磁复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备的NiZnFe_2O_4作为绝缘剂包覆铁粉来制备铁基软磁复合材料,并研究了NiZnFe_2O_4含量和成型压力对复合材料磁性能的影响。采用SEM,EDX线扫描及元素面分布分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe_2O_4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效地提高软磁复合材料的电阻率。实验结果表明,随着NiZnFe_2O_4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe_2O_4含量为3%(质量分数,下同)的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值。NiZnFe_2O_4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2%。当NiZnFe_2O_4的含量为3%,成型压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g/cm~3,饱和磁感应强度为1.47T。     

蔗糖/水体系磁性聚苯乙烯微球的制备及其表征

以氧化法制备Fe_3O_4磁流体,首次采用蔗糖水溶液为分散介质,以聚乙烯醇为稳定剂,偶氮二异丁腈为引发剂,悬浮聚合法合成了磁性聚苯乙烯微球.该蔗糖水反应体系对环境无污染且后处理简单.考察了蔗糖、苯乙烯(St)、Fe_3O_4磁流体、稳定剂、引发剂的含量等条件对微球的粒径及其分布的影响.所合成的磁性聚苯乙烯微球具有核壳型结构,有较强的磁响应性能,球形和分散度良好,粒径为80～85μm.采用红外光谱、振动样品磁强计和光学显微镜对磁性聚苯乙烯微球进行了表征.     

“一锅法”合成油酸包覆Fe_3O_4及油酸用量对其性能的影响

采用"一锅法",即在"共沉淀法"合成纳米Fe_3O_4颗粒之前,直接加入油酸(表面活性剂),合成了油酸包覆的纳米Fe_3O_4颗粒。并通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、热重分析仪(TGA)对颗粒进行了表征,重点研究了油酸用量对纳米Fe_3O_4颗粒的结构、成分、形貌、尺寸、磁化强度的影响。结果表明,在实验中,油酸与Fe_3O_4摩尔比为0.4时,采用"一锅法"可合成9nm左右、分散性良好、饱和磁化强度在56A·m2/kg的纳米Fe_3O_4颗粒。