[发明专利]锌铁氧体磁性凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明为一种具有磁性的凝胶制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

一定条件下，溶胶或大分子化合物的真溶液在放置过程中会自动地“冻”起来，形成凝胶——失去流动性、呈固体状。这种在放置过程中自动形成凝胶的过程称之为胶凝。亲水性较大的溶胶中加入适当的电解质可形成凝胶。

凝胶由固(分散相)——液(分散介质)两相组成，与溶胶的构成相似，同属胶体分散体系。与溶胶不同的是，凝胶中不但分散介质(如水)是连续相，而且分散相(如微粒)构造的网络也是连续相。凝胶兼有固体和液体的某些性质，如无流动性(固体特性)，水凝胶中离子扩散速度接近于在水溶液中扩散速度。在机械作用下(摇动或静置)可发生凝胶——溶胶的可逆变化。

磁性纳米微粒可通过一定的克服沉降的方法使其稳定地分散于基液中形成具有磁性和液体流动性的溶胶，常称为磁性液体、磁流体或磁性胶体。根据凝胶的形成机理，在水性基液的磁性液体中，若能兼容恰当的电解质使之产生胶凝过程，并且不产生微粒沉降，则可能形成磁性凝胶，简称磁凝胶。

现有的磁性凝胶是在非磁性的有机凝胶中掺入磁性微粒，不是严格意义上的磁性凝胶，而是凝胶(非磁性的)与磁性物质的合成物，其制备过程较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种锌铁氧体磁性凝胶的制备方法，以在磁性液体(磁性溶胶)中，通过电解质形成凝胶。

本发明的技术方案如下：

锌铁氧体磁性凝胶的制备方法，其步骤如下：

第一步分散相的制备

在碱性介质中，通过共沉淀法制备ZnFe₂O₄纳米颗粒，通过多次清洗至清洗液pH值为7～8左右，然后用丙酮脱水，在干燥皿中静置。作为分散相的磁性微粒应选取平均粒径小于10nm的ZnFe₂O₄纳米微粒。

第二步分散介质的制备

配制适当浓度的HNO₃水溶液作为分散介质。分散介质的HNO₃浓度由下式确定：

$C=\frac{3\×{10}^3{\mathrm{\ρ}}_s}{Z_b{M}_{\mathrm{ws}}}\·\frac{{\mathrm{\Φ}}_V}{1-{\mathrm{\Φ}}_V}\·Q(\mathrm{mol}/L)---\left(1\right)$