[发明专利]一种油基磁流体

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，尤其涉及一种表面经油基修饰的磁性纳米材料。

背景技术

近年来，材料科学和生命科学领域的研究越来越深入，其中磁性纳米材料因其独特的性质更是深受追捧，其在化工、生物、临床医学等多个领域具有广泛应用前景，因此引了全世界越来越多的科学工作者加入到这方面的的研究中。

而磁性材料的功能化是在制备的磁性材料的基础上对其进行表面修饰，基团偶联等改变材料的表面特性，达到应用目的。功能化的目的一方面是改善或改变材料的分散性能，二是提高微粒表面活性，三是改变微球与其它物质的相容性，四是使微球产生新的物理、化学、机械性能。

磁流体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级（10nm以下）的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。磁流体具有油基磁流体和水基磁流体两种形态，不同的磁流体在不同的介质中具有不同的分散性能。

本发明涉及一种磁流体的油基修饰方法，制备了油基磁流体。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种油基磁流体及其制备方法，获得了分散性能良好的油基磁流体，是通过以下技术方案实现的。

一种油基磁流体，采用以下方法制备：

①磁流体的制备：分别配制Fe²⁺溶液和Fe³⁺溶液，通入30min氮气除氧，两溶液按Fe²⁺：Fe³⁺为1:2～3配比混合，升温至60℃，配制4～6mol·L^-1的碱溶液，按Fe²⁺：Fe³⁺：OH-为1：2～3：8～16加入碱溶液，立即产生黑色颗粒，升温至80～95℃，反应1～5h；

②油基修饰：上述反应完成后，在反应液中加入油酸，继续保温反应0.5～2h，将产物洗涤，分离，干燥，得到所述油基磁流体。

本发明所述的油基磁流体优选所述油酸的加入量为按Fe²⁺的量计为50～400mL·mol^-1Fe²⁺。

本发明所述的油基磁流体优选所述油酸的加入量为100～300mL·mol^-1Fe²⁺。

本发明所述的油基磁流体优选所述碱溶液选自NaOH、KOH或LiOH中的任意一种或几种的混合物，更优选为NaOH。

本发明所述的油基磁流体优选所述Fe²⁺：Fe³⁺：OH-为1：2：8～10。

本发明所述的油基磁流体优选步骤①所述反应为1～2小时，步骤②所述反应为0.5～1小时。

本发明所制备的油基磁流体进行油基溶剂中分散性能和悬浮时间的测定，本发明所制备的油基磁流体在有机溶剂中具有良好的分散和悬浮性能。

有益效果

①本发明提供了一种磁流体的表面修饰方法，在磁流体表面成功修饰油基，改变了磁流体的表面特性；

②本发明所制备的油基磁流体具有优良的分散和悬浮性能，可提高应用效果，具有更广泛的应用领域。

③本发明制备的油基磁流体同时具备良好的超顺磁性，在外加磁场时表现良好的磁性，而在去除外加磁场时又显现良好的分散性能。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

对比例1

称取4.32gFeSO₄·7H₂O和8.72gFeCl₃·6H₂O分别溶于60mL去离子水中，去离子水需预先通氮除氧15min，完全溶解后，转移至500mL三颈烧瓶中，搅拌下通氮驱氧，升温至50℃，加入6mol/L的NaOH溶液40mL，NaOH溶液同样需预先通氮驱氧，迅速加入三颈瓶中，溶液理解变为黑色，有磁流体生成，升温至80℃反应1h后，降至室温，用乙醇清洗和磁性分离所得的磁流体。

实施例1