油酸钠包覆FE3O4磁流体的制备及其包覆结构研究.pdf

四川丈学硕士学位论文油酸钠包覆F e 3 0 4 磁流体的制备及其包覆结构研究材料加工专业研究生熊隆荣指导教师文玉华磁流体是由磁性粒子、表面活性剂以及载液三者混合而成的一种稳定的胶状溶液由于这种胶状液体既有固体磁性材料的磁性，又有液体材料的流动性，且这种胶体溶液在重力场和磁场作用下是稳定而不沉淀的，具有许多其它固体磁性材料与液体材料所不具有的特殊性质，可以广泛地应用于密封、研磨、热疗、靶向给药等领域但是磁流体稳定性差的问题一直没有得到很好的解决，这大大限制了磁流体的应用为了解决这一问题，我们系统地研究了制备工艺参数、表面活性剂及其包覆结构对磁流体稳定性的影响，并初步研究了磁流体靶向载药微球的制备技术，得到了以下一些主要结论：1 ) 获得了共沉淀法制备F e 3 0 4 磁性粒予的最佳制备工艺：最佳的反应温度为7 5 ℃，反应浓度是0 ．5 m o l ／L 反应温度主要影响F e 3 0 4 的晶体结构，在低温时主要得到反铁磁性a ．F e O O H 相，降低了F e 3 0 4 磁性；反应浓度主要影响F e 3 0 4的生成速度，进而影响F e 3 0 4 的晶体结构2 ) 油酸钠包覆磁流体的反应最佳p H 值是5 ．5 ，载液的p H 值是l O ；油酸钠同磁性粒子间形成化学吸附，降低了磁性粒子的表面能，增加了粒子间的阻力，大大提高了磁流体的稳定性。

由于表面活性剂在磁性粒子表面的钉扎包覆后的磁性粒子的饱和磁化强度小于未包覆的磁性粒子3 ) 油酸钠化学吸附在第一层，多余的油酸钠物理吸附在第二层我们提出了形成良好稳定性磁流体的表面结构条件：一是必须有～定的驱动力使表面活性剂向磁性粒子靠拢；二是粒子同表面活性剂必须形成牢固的吸附；油酸钠包覆磁流体的过程：共沉淀法制备磁性粒子在表面吸附了大量的羟基，在酸性条4 ．婴型查兰堡主兰垡丝奎件下，这些羟基吸附了大量的H + 而使整个粒子带正电荷加入的油酸钠电离出带负电的油酸根，油酸根和磁性粒子问由于库仑力的作用相互靠拢在～起，油酸根中的．C = O 均裂成两个相等的．C ．0 ．单键，同磁性粒子表面结合形成第一层吸附；这时溶液中还有过量的油酸钠，而油酸钠一端疏水，另一端亲水，这种疏水和驱水的形成的驱动力使得溶液中的油酸钠疏水端物理吸附在第一层，形成第二层，而亲水端则深入水中但是物理吸附的第二层并不牢固，很容易被有机溶剂洗掉，而化学吸附的第一层则很牢固油酸钠包覆后的磁流体这种两层特性可以使磁流体分散在极性和非极性溶液中4 ) 磁流体可以作为靶向载药给药的载体；．关键字：共沉淀，F e 3 0 磁流体，油酸钠，稳定性，单层包覆，包覆结构四川大学硕士学位论文S t u d yo fP r e p a r a t i o no fO l e a t eS o d i u mC o a t e d F e 3 0 4M a g n e t i cF l u i da n dt h eS u r f a c eS t r u c t u r eo f C o a t e dL a y e rM a j o r ：m a t e r i a lp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n gG r a d u a t es t u d e n t ：X i o n gL o n g r o n gT u t o r ：．W e ny u h u aM a g n e t i cF l u i d ( M E ) i sas t a b i l i t yc o l l o i dw h i c hi sc o m p o s e do fm a g n e t i cp a r t i c l e s ，s u r f a o t a n ta n db a s e dl i q u i d ．M Fh a sm a n ys p e c i a lq u a l i t i e sw h i c ho t h e rs o l i dm a t e r i a l sa n dl i q u i dm a t e r i a l sd o n ' th a v e ，s u c ha ss o l i d ’Sm a g n e t i s ma n dl i q u i d ’Sf i u i d i t y ．M Fi sa l s oas t a b l ec o l l o i du n d e rg r a v i t ya n dm a g n e t i cf i e l d ．I tc a nb ee x t e n s i v eu s e di nt h ef i l e do fs e a l ，p o l i s h i n g , t a r g e td r u gd e l i v e r , h y p e r t h e r m i aa n dS Oo n ．B u tt h ep r o b l e mo fM Fw i t hl o ws t a b i l i t yh a sn o tb e e ns o l v e dw e l l ，l i m i t i n gt h ee x t e n s i v ea p p l i c a t i o n ．T os o l v et h i sp r o b l e m , w es y s t e m i cs t u d i e dh o wt h em e t h o do fp r e p a r a t i o n , s u r f a e t a n t ．，a n dt h es u r f a c es t r u c t u r eo f9 0 0 绝dl a y e ri n f l u e n c e dt h es t a b i l i t yo fM EA tl a s t , w ep r i m a r yi n v e s t i g a t e dt h ep r e p a r a t i o no ft h em a g n e t i cn a n o - m i c r o s p h e r e sw i t ht a r g e td r u gd e l i v e r ．T h ep a p e rd r e ws o m eo r i g i n a lr e s u l t sa sf o l l o w s ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h eo p t i m a lr e a c t i o nt e m p e r a t u r ei s7 5 。

Ca n dt h eo p t i m a lc o n c e n t r a t i o ni sO ．5 m o l ／L ．T h et e m p e r a t u r em a i n l yi n f l u e n c e dt h ec r y s t a la n dt h e nt h em a g n e t i s mi nt h ec o n v e n t i o n a lc o p r e c i p i t a t i o nm e t h o d , w h i l et h ec o n c e n t r a t i o nm a i n l yi n f l u e n c e do ng r o w t hs p e e do f m a g n e t i cp a r t i c l e sa n dt h e no nt h ed i a m e t e ro fm a g n e t i cp a r t i c l e s ．T h eo p t i m a lp Hv a l u ew h e nc o a t e db yo l e a t es o d i u mW a s5 ．5 ．W h i l et h eo p t i m a lp Hv a l u ef o ro l e a t ec o a t e dm a g n e t i cf l u i dd i s p e r s i n gi n t ow a t e rw a s1 0 ． T h e r ew a sac h e m i c a la d s o r b e db e t w e e nt h em a g n e t i cp a r t i c l e sa n do l e a t es o d i u mw h i c hd e c r e a s e dt h es u r f a c et e n s i o na n di n c r e a s e dt h er e s i s t a n c e ，S Ot h es t a b i l i t yo fM Fi m p r o v e do b v i o u s l y ．T h em a g n e t i z a t i o no fc o a t e dm a g n e t i cp a r t i c l e sw a sl o w e r四川大学硕士学位论文t h a nt h eu n c o a t e do n e s ，a n dt h i sr e d u c t i o ni sl i k e l yd u et ot h ee x i s t e n c eo f d i s o r d I e r e ds p i n sa tt h es u r f a c ea sd i s c u s s e d ． W ec h a r a c t e r i z e dt h es t r u c t u r eo f o l e a t oc o a t e dM Fl a y e r ：t h eo l e a t es o d i u mW a Sc h e m i c a la d s o r b e dO i lt h eb 珈l r f a c co f p a r t i c l et of o r mt h ep r ．吼a r yl a y e rw h i l et h ee x c e s so l e a t es o d i mw a sp h y s i c a la d s o r b e do nt h ef i r s tl a y e rt of o r ms e c o n dl a y e r ．W ec o n c l u d e dt h ek e yc o n d i t i o nt op r e p a r eM Fw i t ht h es t a b l es t r u c t u r eW a Sad r i v ew h i c hc a r lm a k et h es u r f a c t a n tc l o s et ot h es u r f a c eo f m a g n e t i cp a r t i c l e sa n dt h es u r f a c t a n tW a Sf i r m l ya d s o r b e do nt h es u r f a c eo f p a r t i c l e s ．W ef o u n dt h a tt h em a g n e t i cn a n o p a r t i c l e sp r e p a r e db Yc o - p r e c i r ，i t a t i o nh a de x t e n s i v eh y d r o x y lg r o u p so nt h es u r f a c e ，A n dt h eH + w o u l da d s o r bo nt h e s。