[发明专利]一种核壳磁电复合膜材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种核壳磁电复合膜材料，其含有铁酸钴颗粒，其特征是，所述核壳磁电复合膜材料为核壳结构，所述核壳结构的核心为铁磁体CoFe₂O₄(CFO)，所述核壳结构的外壳为铁电体BaTiO₃(BTO)；所述铁酸钴颗粒在核壳磁电复合膜材料中的质量百分比含量为为5wt％～20wt％。

2.根据权利要求1所述的核壳磁电复合膜材料，其特征在于，所述核壳磁电复合膜材料的厚度为50～70μm。

3.如权利要求1所述的核壳磁电复合膜材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)油酸钠改性CFO纳米颗粒:将CFO纳米颗粒分散在油酸钠水溶液中，超声搅拌后分散；调节pH，水浴中搅拌，然后磁化沉淀，酒精清洗，干燥，得到油酸钠改性的CFO颗粒；

(2)核-壳颗粒的制备:钛酸四丁酯在无水乙醇中溶解，搅拌；将所述步骤(1)得到的油酸钠改性的CFO纳米颗粒分散到无水乙醇中；然后将上述两种溶液混合，在超声搅拌过程中加入乙酸钡，缓慢加入乙酸，调节pH值，加入蒸馏水，水浴搅拌形成溶胶，然后水浴搅拌形成凝胶；将凝胶转移到培养皿中，烘干，干燥后磨成粉末，放入马弗炉中处理，去除有机物，再次研磨后，在马弗炉中优化结晶，得到CFO@BTO核壳纳米颗粒；

(3)取所述步骤(2)中得到的CFO@BTO纳米核壳颗粒，加入氮-氮二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，超声振荡,得到均匀分散的核壳磁性纳米颗粒分散液；

(4)取聚偏氟—三氟乙烯粉末作为高分子聚合物基体，加入到步骤(3)制得的核壳磁性纳米颗粒分散液中，得到聚合物溶液，所述核壳磁性纳米颗粒在所述高分子聚合物基体中的质量百分比分别为5wt％～20wt％，搅拌，使磁性颗粒均匀的分散在聚合物基体中；

(5)将所述步骤(4)制得的聚合物溶液，流延得到薄膜，烘干，得到一种核壳磁电复合膜材料。

4.根据权利要求3所述的核壳磁电复合膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将成品CFO纳米颗粒分散在油酸钠水溶液中，超声搅拌后分散；缓慢加入1mol/L HCL调节pH至5，在60℃水浴中搅拌30分钟；然后磁化沉淀，酒精清洗3次，在60℃下干燥20小时，得到油酸钠改性的CFO颗粒。

5.根据权利要求3所述的核壳磁电复合膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，核-壳颗粒的制备:钛酸四丁酯在无水乙醇中溶解，用超声波机搅拌30min；将油酸钠改性的CFO纳米颗粒分散到无水乙醇中；然后将两种溶液混合，再搅拌30分钟；在超声搅拌过程中加入乙酸钡，缓慢加入乙酸以1秒/滴的速度调节pH值至3-4，然后以3秒/滴的速度加入蒸馏水；60℃水浴搅拌形成溶胶，90℃水浴搅拌形成凝胶；将凝胶转移到培养皿中，在120℃烘箱中烘干，充分干燥后磨成粉末；将样品放入马弗炉中，500℃下处理6小时，去除样品中的有机物；再次研磨后，在马弗炉中800℃烘烤2小时优化结晶，得到CFO@BTO核壳纳米颗粒。

6.如权利要求1所述的核壳磁电复合膜材料作为带电仿生植入膜材料的应用。

7.根据权利要求6所述的核壳磁电复合膜材料作为带电仿生植入膜材料的应用，其特征在于，将核壳磁电复合膜材料加热，经过退火处理，再进行极化处理，得到通过磁电耦合调控的带电仿生植入膜材料。