[发明专利]一种用于磁流变液的中空磁性Fe3

权利要求书

1.一种用于磁流变液的中空磁性Fe₃O₄纳米掺杂微球，其特征在于，其为中空微球，所述中空微球的球壁包括磁性Fe₃O₄纳米颗粒和掺杂剂，所述掺杂剂选自石墨烯、氧化石墨烯、纳米石墨片、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管的至少一种。

2.根据权利要求1所述的用于磁流变液的中空磁性Fe₃O₄纳米掺杂微球，其特征在于，按质量百分比计，掺杂剂是磁性Fe₃O₄纳米颗粒的10%-60%。

3.权利要求1-2中任一项所述的用于磁流变液的中空磁性Fe₃O₄纳米掺杂微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）准备单分散二氧化硅球纳米颗粒；

2）将亚铁源加入去离子水中制成亚铁离子溶液；

3）将掺杂剂和分散剂加入去离子水中制成分散液；

4）将2）中制备的亚铁离子溶液加入3）中制备的分散液中，搅拌后加入氢氟酸控制F原子和Fe原子的物质的摩尔比为1:1-1:5后，缓慢滴加氨水调节pH值为3.0-10.0，然后加入1）中的单分散二氧化硅球纳米颗粒，按质量百分比计控制亚铁离子是SiO₂的15%-85%，在45℃-90℃水浴中搅拌反应，离心分离并用去离子水清洗，干燥得到粉末状产物A；

5）将所述粉末状产物A在400℃-900℃在还原气氛下焙烧3-8 h，冷却得到粉末状产物B，在粉末状产物B中加入NaOH溶液，在60℃-90℃水浴中反应去除SiO₂核心，离心分离并用去离子水清洗，干燥后得到中空磁性Fe₃O₄纳米掺杂微球。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，亚铁源选自FeCl₂·2H₂O、FeCl₂·4H₂O、FeSO₄·H₂O中的任一种，溶液中亚铁离子浓度为0.01mol/L-1.5mol/L。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，掺杂剂选自石墨烯、纳米石墨烯片、氧化石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管的至少一种，石墨烯、纳米石墨烯片、氧化石墨烯的粒径为0.5μm-15μm，单壁碳纳米管、多壁碳纳米管的管径为1nm-15nm；分散剂为羟甲基纤维素钠或十二烷基硫酸钠；分散液中掺杂剂的浓度为0.1g/L-10g/L，按质量百分比计分散剂是掺杂剂的5%-60%；分散为超声分散，分散时间为0.5-5 h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，搅拌时间为2-4 h，氢氟酸的质量百分比浓度为35%-50%，氨水质量百分比浓度为25%~28%，水浴中反应时间为1-6 h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤5）中，NaOH溶液质量百分比浓度为20%-55%，水浴中反应时间为20-35 h。

8.一种磁流变液，其特征在于，其中包括权利要求1或2所述的中空磁性Fe₃O₄纳米掺杂微球。