[发明专利]一种磁性自组装介孔纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性自组装介孔纤维，其特征在于，是在介孔纤维孔道中组装有磁性物质，其中磁性物质在纤维孔道中的组装量为两者总重量的5～60％。

2.根据权利要求1所述的磁性自组装介孔纤维，其特征在于，所述的介孔纤维为二氧化硅纤维。

3.根据权利要求1所述的磁性自组装介孔纤维，其特征在于，所述的磁性物质为铁、锰、铜、钡、钴、镍、锌的化合物中一种或它们的混合物。

4.根据权利要求3所述的磁性自组装介孔纤维，其特征在于，所述的铁、锰、铜、钡、钴、镍、锌的化合物包括金属铁、锰锌铁氧体、铜铁氧体、锌铁氧体、钡铁氧体、CoZ铁氧体、锰铁氧体、镍铁氧体、镍钴铁氧体、钴铁氧体、镍铜铁氧体或镍锌铁氧体。

5.一种磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)溶胶的制备

分别将金属盐和硅源溶于溶剂中，配制成10-200g/L含金属盐溶液与5-50g/L含硅溶液，将上述两种溶液按质量比0.1～10充分混合，得到混合溶液，再取95～100重量组分的混合溶液，加入0～5重量组分的改性剂，混合均匀，在30～80℃下搅拌10～120min，在20～80℃下陈化，得到复合氧化硅溶胶；

(2)纺丝液的制备

在90～100重量组分复合氧化硅溶胶中加入0～10重量组分助纺剂混合均匀，经恒温20～300℃浓缩至粘度为0.01～200pa·s，得到纺丝液；

(3)纺丝或甩丝

将纺丝液真空完全脱出气泡，经直径在10～500μm的多孔喷丝板挤出，以静电拉伸、机械拉伸或磁场取向拉伸的方式中的一种或几种，总拉伸倍数为3～300，得到连续的凝胶纤维；或经甩丝盘甩丝获得短纤维，甩丝盘转速1000～10000r/min，短纤维长1cm～5cm；

(4)烧结

将上述所得纤维在H2或N2或两者的混合气氛、温度350～900℃、时间1hr～4hr下热处理，获得磁性自组装介孔纤维。

6.根据权利要求5所述的磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、氯化亚铁、乙醇铁、醋酸铁、二茂铁、乙酰丙酮铁、五羰基铁、氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、五羰基钴、醋酸钴、乙酰丙酮钴、氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍、五羰基镍、乙酰丙酮镍、氯化钡、硝酸钡、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化铜、硫酸铜中一种或几种的混合。

7.根据权利要求5所述的磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，所述硅源是指正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯或硅酸钠。

8.根据权利要求5所述的磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，所述溶剂是水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、戊醇、甲酸、乙酸、苯、乙腈、氯仿、戊烷、己烷、石油醚、环己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氯化碳一种或几种的混合。

9.根据权利要求5所述的磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，所述的改性剂为：十六烷基三甲基氯化铵、甲酰胺、三乙胺、乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯。

10.根据权利要求5所述的磁性自组装介孔纤维的制备方法，其特征在于，所述的助纺剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯吡咯烷酮。