利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法
【專利摘要】一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，步驟為：配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%-12%的聚乙烯醇溶液，放入磁性粒子攪拌子后密封；調(diào)溫到90℃，恒溫并磁力攪拌2-4小時(shí)直到得到均一透明的溶液；將磁性四氧化三鐵納米粒子分散于均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-5%，超聲波震蕩分散24-48小時(shí)直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；在室溫和相對(duì)濕度50%-80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將聚合物溶液靜電紡絲得到有序的納米磁性復(fù)合材料。本發(fā)明利用磁控靜電紡絲技術(shù)直接制備有序的納米磁性復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、控制簡(jiǎn)單、工藝流程短。
【專利說(shuō)明】利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜電紡絲領(lǐng)域，尤其涉及一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子尺寸效應(yīng)等特點(diǎn)，納米材料與相同組成的體相材料相比具有一系列新異的物理、化學(xué)特性，在宇航、電子、冶金、化學(xué)、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域展示了廣泛的應(yīng)用前景。納米磁性材料是20世紀(jì)70年代后逐步產(chǎn)生、發(fā)展、壯大，而成為最富有生命力與寬廣應(yīng)用前景的新型磁性材料。納米磁性材料的制備主要有納米磁流體的制備、納米磁性微粒的制備、納米磁性微晶的制備、納米磁性纖維及納米磁性復(fù)合材料的制備。方法大致有物理法、化學(xué)法、分散法、單體聚合法和靜電紡絲技術(shù)等。
[0003]隨著納米科技的興起，人們給予能制備連續(xù)微納米纖維的靜電紡絲法以極大的關(guān)注，靜電紡絲法是通過(guò)高壓靜電發(fā)生器產(chǎn)生的電場(chǎng)力拉伸聚合物溶液或熔體來(lái)制備超細(xì)纖維的重要方法，是一種操作簡(jiǎn)便、適用范圍廣、生產(chǎn)效率相對(duì)較高的紡制納米纖維的方法。該方法已成為開發(fā)納米材料的熱點(diǎn)，并開拓了納米纖維的潛在應(yīng)用。
[0004]由于靜電紡?fù)ǔＪ菬o(wú)規(guī)取向的非織造布形式，限制了其一維納米材料作為光電子器件的應(yīng)用，增強(qiáng)了復(fù)合材料以及組織工程等某方面的應(yīng)用。因此制備有序的納米材料成為了一研究熱點(diǎn)，現(xiàn)在制備有序納米材料的方法大致有轉(zhuǎn)軸法、平行電極法、轉(zhuǎn)盤法、圖案化電極法、導(dǎo)電模板法、磁控法等。靜電紡有序納米磁性材料的獨(dú)特的性能可以用于組織工程支架，光電器件的電子元件和化學(xué)傳感器中。
[0005]在磁控靜電紡絲過(guò)程中影響靜電紡絲工藝的幾個(gè)重要參數(shù)，包括聚合物溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磁性粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、紡絲電壓、接收距離、噴頭孔徑、環(huán)境溫濕度和磁場(chǎng)強(qiáng)度等。在研究中發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)的改變對(duì)纖維平行度、直徑及其形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響很大，所以利用磁控靜電紡制備有序納米磁性材料時(shí)，其參數(shù)對(duì)納米材料的有序性起到了至關(guān)重要的作用。
[0006]由于，納米磁性材料的有序性決定著納米磁性材料的應(yīng)用效果，為此，我們希望在利用磁控靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性材料的過(guò)程中能避免一些麻煩，可以直接制備出高質(zhì)量的有序納米磁性材料，進(jìn)一步促進(jìn)有序納米磁性材料的應(yīng)用。
[0007]因此，針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種新的利用磁控靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性材料的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，該方法提供了適宜的制備有序磁性納米復(fù)合材料的原料配比和實(shí)驗(yàn)條件。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0010]一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:[0011]S1:用去離子水作溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%-12%的聚乙烯醇溶液，將磁性粒子攪拌子放入聚乙烯醇溶液中，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0012]S2:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌2-4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0013]S3:將磁性四氧化三鐵納米粒子分散于S2得到的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%_5%，超聲波震蕩分散24-48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻，得到磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液；
[0014]S4:在室溫和相對(duì)濕度50%-80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將S3得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液靜電紡絲，得到有序的納米磁性復(fù)合材料；
[0015]所述步驟S4中，將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲具體包括步驟:將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液加入貯液池中，高壓供電裝置連接在噴絲頭上，接收板通過(guò)接地電源線接地，接收板兩側(cè)放置著兩塊高磁性的磁鐵，形成磁場(chǎng)空間，打開高壓供電裝置，在噴絲頭和接收板之間形成了一個(gè)電場(chǎng)，使噴絲頭出口處的聚合物溶液在高壓的作用下形成連續(xù)射流，并在磁場(chǎng)的作用下，含有均勻分散的磁性納米粒子聚合物射流經(jīng)過(guò)擺動(dòng)、拉伸、蒸發(fā)、細(xì)發(fā)過(guò)程，最后在接收板上收集到平行有序的磁性納米復(fù)合材料。
[0016]優(yōu)選的，在上述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法中，所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍在20-120mT。
[0017]優(yōu)選的，在上述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法中，所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)范圍為10-20cm。
[0018]優(yōu)選的，在上述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法中，所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，電壓調(diào)節(jié)范圍為15-25kv。
[0019]優(yōu)選的，在上述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法中，所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，流速設(shè)定范圍為0.1-1.5ml/h。
[0020]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了適宜的制備有序磁性納米復(fù)合材料的原料配比和實(shí)驗(yàn)條件，然后利用磁控靜電紡絲技術(shù)直接制備有序的納米磁性復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、控制簡(jiǎn)單、工藝流程短。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法的流程圖；
[0023]圖2是本發(fā)明利用靜電紡絲技術(shù)制備的有序納米磁性復(fù)合材料的掃描電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明公開了一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，該方法提供了適宜的制備有序磁性納米復(fù)合材料的原料配比和實(shí)驗(yàn)條件。
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]如圖1及圖2所示，本發(fā)明公開的利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟:
[0027]S1:用去離子水作溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%_12%的聚乙烯醇溶液，將磁性粒子攪拌子放入聚乙烯醇溶液中，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0028]S2:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌2-4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0029]S3:將磁性四氧化三鐵納米粒子(20nm)分散于S2得到的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%_5%，超聲波震蕩分散24-48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻，得到磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液；
[0030]S4:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將S3得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液靜電紡絲，得到有序的納米磁性復(fù)合材料；
[0031]所述步驟S4中，將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲具體包括步驟:將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液加入貯液池中，高壓供電裝置連接在噴絲頭上，接收板通過(guò)接地電源線接地，接收板兩側(cè)放置著兩塊高磁性的磁鐵，形成磁場(chǎng)空間，打開高壓供電裝置，在噴絲頭和接收板之間形成了一個(gè)電場(chǎng)，使噴絲頭出口處的聚合物溶液在高壓的作用下形成連續(xù)射流，并在磁場(chǎng)的作用下，含有均勻分散的磁性納米粒子聚合物射流經(jīng)過(guò)擺動(dòng)、拉伸、蒸發(fā)、細(xì)發(fā)過(guò)程，最后在接收板上收集到平行有序的磁性納米復(fù)合材料。
[0032]所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍在20_120mT。
[0033]所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)范圍為10_20cm。
[0034]所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，電壓調(diào)節(jié)范圍為15_25kv。
[0035]所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，流速設(shè)定范圍為0.1-1.5ml/h。
[0036]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了適宜的制備有序磁性納米復(fù)合材料的原料配比和實(shí)驗(yàn)條件，然后利用磁控靜電紡絲技術(shù)直接制備有序的納米磁性復(fù)合材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、控制簡(jiǎn)單、工藝流程短。
[0037]下面將結(jié)合幾個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的利用靜電紡絲技術(shù)制備納米多孔材料的方法進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
[0038]實(shí)施例1
[0039]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0040]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌2小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0041]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0042]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為10cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓15kv，流速為0.lml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0043]實(shí)施例2
[0044]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0045]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0046]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0047]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為10cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓15kv，流速為0.lml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0048]實(shí)施例3
[0049]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，密封；
[0050]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0051]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0052]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為0.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0053]實(shí)施例4
[0054]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0055]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0056]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，超聲波震蕩分散30小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0057]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為0.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0058]實(shí)施例5
[0059]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，密封；
[0060]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；[0061]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0062]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為lml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0063]實(shí)施例6
[0064]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0065]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0066]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0067]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為lml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0068]實(shí)施例1
[0069]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0070]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌3小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0071]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散24小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0072]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為0.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0073]實(shí)施例8
[0074]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0075]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0076]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0077]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為15cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為0.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0078]實(shí)施例9
[0079]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0080]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0081]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0082]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為20cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓20kv，流速為0.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0083]實(shí)施例10
[0084]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0085]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0086]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0087]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為20cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓25kv，流速為1.0ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0088]實(shí)施例11
[0089]第一步:用去離子水作為溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的聚乙烯醇溶液，放入磁性攪拌子，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封；
[0090]第二步:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液；
[0091]第三步:將一定量的磁性四氧化三鐵(20nm)納米粒子分散于上一步的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，超聲波震蕩分散48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻；
[0092]第四步:在室溫和相對(duì)濕度50%_80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將上面得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)為20cm，調(diào)節(jié)紡絲時(shí)電壓25kv，流速為1.5ml/h，通過(guò)磁控靜電紡絲技術(shù)無(wú)需后處理可以直接得到有序的納米磁性復(fù)合材料。
[0093]本發(fā)明提供了實(shí)驗(yàn)原料之間最適宜的質(zhì)量配比，這種配比可以使得到的磁性納米復(fù)合材料的順磁性和有序性達(dá)到最好。
[0094]本發(fā)明利用磁控靜電紡絲技術(shù)一步直接制備有序的磁性納米材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、控制簡(jiǎn)單、工藝流程短，提供了最適宜制備有序納米磁性材料的原料配比和實(shí)驗(yàn)條件。[0095]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0096]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:包括如下步驟: 51:用去離子水作溶劑，配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%-12%的聚乙烯醇溶液，將磁性粒子攪拌子放入聚乙烯醇溶液中，然后將盛有聚乙烯醇溶液的容器密封； 52:溫度調(diào)到90°C，恒溫并磁力攪拌2-4小時(shí)，直到得到均一透明的溶液； 53:將磁性四氧化三鐵納米粒子分散于S2得到的均一透明的溶液中，所得四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%_5%，超聲波震蕩分散24-48小時(shí)，直到四氧化三鐵納米粒子分散均勻，得到磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液； 54:在室溫和相對(duì)濕度50%-80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度5-200MT下，將S3得到的磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液靜電紡絲，得到有序的納米磁性復(fù)合材料； 所述步驟S4中，將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液進(jìn)行靜電紡絲具體包括步驟:將磁性納米粒子分散均勻的聚合物溶液加入貯液池中，高壓供電裝置連接在噴絲頭上，接收板通過(guò)接地電源線接地，接收板兩側(cè)放置著兩塊高磁性的磁鐵，形成磁場(chǎng)空間，打開高壓供電裝置，在噴絲頭和接收板之間形成了一個(gè)電場(chǎng)，使噴絲頭出口處的聚合物溶液在高壓的作用下形成連續(xù)射流，并在磁場(chǎng)的作用下，含有均勻分散的磁性納米粒子聚合物射流經(jīng)過(guò)擺動(dòng)、拉伸、蒸發(fā)、細(xì)發(fā)過(guò)程，最后在接收板上收集到平行有序的磁性納米復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍在20-120mT。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，接收板和噴絲頭之間的距離調(diào)節(jié)范圍為10-20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，電壓調(diào)節(jié)范圍為15-25kv。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用靜電紡絲技術(shù)制備有序納米磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述步驟S4中進(jìn)行靜電紡絲時(shí),流速設(shè)定范圍為0.1-1.5ml/ho
【文檔編號(hào)】D04H1/4309GK103498285SQ201310495947
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】徐嵐, 劉洪瑩, 司娜, 唐曉鵬, 何吉?dú)g 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)