[发明专利]一种聚苯胺包覆纳米复合磁性液体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚苯胺包覆纳米复合磁性液体的制备方法，具体属于纳米复合材料技术领域。

背景技术

磁性液体是一种纳米功能材料，是由磁性微粒（纳米量级，10nm左右），经过包覆表面活性剂后，高度地弥散、悬浮于基载液中，形成稳定的“固-液”两相胶体溶液体系。即便在重力、离心力或磁场力的长期作用下，磁性微粒也能分散并稳定存在，不会形成团聚。同时保持磁性能稳定，并且磁流体的胶体也不会被破坏。纳米磁流体既具备固体磁性材料的磁性，又具备液体的流动性，因此具有许多特殊性能，不但可以发挥出固体磁性材料所不能发挥的作用，而且更重要的是可以根据磁流体所特有的某些性能，开辟更广阔的应用领域。

使用更简单高效的方法制备出的磁性液体并研究其性能一直是这一领域的热门。运用本发明制备方法，将磁性纳米微粒包覆在导电高分子内所形成的复合材料既具有导电高分子优良的导电性，同时又具有磁性纳米微粒独特的物理化学性能，并可在力学、光学、电学和磁学等方面赋予材料许多优异的特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚苯胺包覆纳米复合磁性液体的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）制备纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合微粒

向2mol/L的Ni(NO₃)₂溶液中加入12mol/L的盐酸，再与lmol/L的FeCl₃溶液按比例混合，其中：Ni(NO₃)₂与盐酸的摩尔比为1:4～1:8，Ni(NO₃)₂与FeCl₃的摩尔比为1:2～2:1。

向上述混合溶液中，加入14mol/L浓氨水50mL，连续搅拌加热混合溶液至沸腾5min后，室温下自然冷却，直至混合溶液完全析出红褐色的沉淀。

上述沉淀的后处理：先用0.0lmol/L的HNO₃溶液洗涤沉淀直到pH=7后离心分离；再用0.05mol/L FeCl₂溶液加热沸腾处理沉淀30min，并在室温下自然冷却后离心分离；再分别用去离子水、丙酮洗涤沉淀，经离心分离、真空干燥，得到纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合磁性微粒。

（2）制备纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合微粒的Massart磁性液体

将纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合磁性微粒加入到250mL浓度为0.1～1mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中，不断搅拌下加热至沸腾30min后，待溶液冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤沉淀，沉淀经真空干燥、研磨后，加入到50mL浓度为0.1～1mol/L的HNO₃溶液中，静置10天，即得体积分数为2%的纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合微粒的Massart 磁性液体。

（3）制备聚苯胺包覆γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合磁性微粒

将上述Massart 磁性液体与去离子水按1:5的体积比混合至150mL后，再加入1.5mL苯胺、4mL硫酸和0.02g无水对氨基苯磺酸，冰水浴3h，并在期间加入20mL过硫酸铵溶液，反应结束后抽滤，沉淀用1.0mol/L的硫酸洗涤三次后，用去离子水清洗至中性，再用丙酮洗涤二次，得到聚苯胺包覆γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合磁性微粒。

（4）制备聚苯胺包覆纳米γ-Fe₂O₃/Ni₂O₃复合磁性液体