磁性高分子材料的制备及应用

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大孔磁性高分子微球的制备及应用

大孔磁性高分子微球的制备及应用

3结果与讨论
采用 悬浮 聚合法 的 目的是 为 了获得 粒度 合适 、 小 大
2 共聚体的聚合 . 2
按 一定 比例量 取 经过 预 处理 的苯 乙烯 和 二 乙烯 苯
均匀 且 圆球率 高 的聚 合球 粒 。 实现悬 浮聚合 的关键 是使 单体 小珠 滴稳 定地分 散在 介质 中 。研 究表 明, 单体 与水
[] 5 谈维汉. 钢筋混凝土排 水管 内衬改性 P C工艺 [] 中 国市政 V J.
工 程 , 08 14 4 , 2 4 2 0 , 3 ( ) 4  ̄4 .

1 6
广东建材 21 年第 8 00 期
表 1影响 S D B球状微球形状及粒度的因素 t V —

研 究与探讨
定要求 时 , 入磁 粉及助 剂 , 荡使 之混 合均 匀 , 加 振 且磁粉 能悬浮 不沉 ;然 后 倒入 含 0 5 聚 乙烯 醇水 溶 液 的二 口 .%
实验结 果如表 1 示 。 所
31 .单体与水相比的影响
【 考文献】 参
[] 思 明. 密 度 聚 乙烯 管 在 污 水 管 道 中 的应 用 [] 建 材 技 术 1李 高 J.
烧 瓶 中,搅 拌进 行 悬 浮聚 合 。半小 时 内将 温度 升 高至 9 ̄ 0 C,维 持 4 5 r  ̄ h ,使球 形 颗粒 定 型 ,然 后 再升温 至
1 ( 固化 l 2 r 再冷 却 、 (】 )℃ ~ h, 出料 , 分别用 热 水 、 乙醇 、 冷
水 反复洗 涤 、 晾干 、 筛 。在沙 氏提 取器 中 , 无水 乙醇 过 用
[] 2 陶俊杰, 王静, . 等 高密度 聚乙烯管 城区污水管道 工程 中的
应用 [] 市政 技 术 , 04 2 () 3 2 8 . J. 2 0 , 2 6 ,2  ̄3 9 [] 振 兴 . 璃 钢 夹砂 管 材 存 菜 市 截 污 上 程 中 的 应 用 分 析 [] 3王 玻 J.

材料制备及加工中的磁化学研究及应用

材料制备及加工中的磁化学研究及应用

远高于普通水 , 且水化产物粒度极细 , 有助于提高 试件 的致密 度 。使 用 磁 化 水 制备 的 水 泥构 件 , 其
耐水 性 、 冻性 和化学 稳定 性 均有明显 的增 长。 耐 使 用 磁 化 水 调 制 混 凝 土 可 使 其 强 度 提 高
1% 一 5 , 0 2 % 水泥消耗量下降 , 混凝土体的流动性
动成为可能。它的另一重要性质是磁光效应。在
外 加磁场 作用 下 , 现 出类 似 于 单 轴 晶体 的光 各 呈 向异 性 , 光 线 平 行 于 磁 场 方 向 人 射 时 , 生 当 产 Frd 效应 , 垂直 方 向人 射 时 , 生 磁 致 折 射 , aa? - 沿 产 或 CtnM n n效 应 , oo- ot t o 且这 2种 情 况 都伴 有 二 向 色性 , 用 以上 磁流 体的 特性 , 利 可以将其 用于旋转
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材 料 制备 及加 工 中 的磁 化 学研 究及 应 用
张 高科
陈虹
253 ) 50 1 ( 汉理工大学 资源与环境工程学院 , 武 武汉 407 ) ( 300 山东工业陶瓷研究 设计院 . 淄博
摘 要 简要描述 了 磁化学在建筑材料、 无机功能材料、 高分子材料厦金属材料领域的应用, 论
提高泡 沫硅酸盐制 品的强度。相关研究人员发 现, 使用经磁处理 的水调和粉煤灰原料 , 再将其压 制成型 , 在高频的磁场中完成早强过程, 然后再进
行 蒸压处理 , 果表 明产 品 的强度 得以提 高 , 结 达到
化学反应 :4 电化学 :5 材料化学 ;6 生物化学 () () ()
等 l~ 这 其 中 , 磁化 学与材 料化 学结合 . 】 将 利用

磁性高分子材料的分类

磁性高分子材料的分类

磁性高分子材料的分类磁性高分子材料通常可分为复合型和结构型两种。

前者是指以高分子材料与各种无机磁性物质通过混合粘结、填充复合、表面复合、层积复合等方式加工制得的磁性体,如磁性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等;后者是指不用加入无机磁性物,高分子结构自身具有强磁性的材料,由于比重小、电阻率高,其强磁性来源与传统无机磁性材料很不相同,因此具有重要的理论意义和应用前景。

1、复合型磁性高分子材料复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂,均匀混合后加工而成的一种复合型材料。

复合型高分子磁性材料分为树脂基铁氧体类高分子共混磁性材料和树脂基稀土填充类高分子共混磁性材料两类,简称为铁氧体类高分子磁性材料和稀土类高分子磁性材料,目前以铁氧体类高分子磁性材料为主。

(1)铁氧体类高分子磁性材料铁氧体类高分子磁性材料具有质轻、柔韧、成型后收缩小、制品设计灵活等特点,可制成薄壁或复杂形状的制品。

但是其磁性不仅比烧结磁铁的差,也比稀土类磁性塑料的差。

如果大量填充磁粉,制品的加工性和强度都会下降。

所以铁氧体类高分子磁性材料主要用于家电和日用品。

(2)稀土类高分子磁性材料填充稀土类磁粉制作的高分子磁性材料属于稀土高分子磁性材料。

它与烧结型稀土类磁铁相比,虽然在磁性和耐热性方面较差,但其成型性和力学性能优良,组装和使用方便,废品率低。

稀土类高分子磁性材料的磁性虽不如稀土类烧结磁铁,但优于铁氧体类烧结磁铁,其力学强度、耐热性能和磁性能均优于铁氧体类高分子磁性材料。

稀土类高分子磁性材料的加工性能较出色,可以满足电子工业对电子电气元件小型化、轻量化、高精密化和低成本的要求,可应用于小型精密电机、通讯设备传感器、继电器、仪器仪表、音响设备等多种领域,将成为今后高分子磁性材料发展的方向。

(3)复合型磁性高分子材料的粘结剂目前磁性塑料的粘结剂主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。

橡胶类粘结剂包括天然橡胶和合成橡胶,主要用于柔性复合磁体制造;热固性粘结剂一般用环氧树脂和酚醛树脂;热塑性粘结剂主要为聚酰胺(PA)、聚丙烯和聚乙烯等,其中PA类最常见,目前最常用的PA基体是尼龙6、尼龙66和尼龙12等。

磁性高分子微球的制备

磁性高分子微球的制备

2020年第3期广东化工第47卷总第413期 ·91 ·磁性高分子微球的制备蒋家坤,王福春*,蔡易晋,周均傲,陶震,黄达(贵州理工学院材料与冶金工程学院,贵州贵阳550003)[摘要]磁性微球是一种新型功能材料,具有磁效应和小尺寸效应,在众多领域展现出巨大的应用潜力。

本文综述了磁性微球的制备方法,磁性高分子微球目前有三种主要的的制备方法:包埋法、原位沉积法、单体聚合法。

单体聚合法又以悬浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法为主。

[关键词]磁性高分子微球;制备[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)03-0091-01Preparation of Magnetic Polymer MicrospheresJiang Jiakun, Wang Fuchun*, Cai Yijin, Zhou Junao, Tao Zhen, Huang Da(School of Materials and Metallurgical Engineering Guizhou Institute of Technology, Guiyang 550003, China) Abstract: Magnetic microsphere is a new type of functional material, which has magnetic effect and small size effect, showing huge application potential in many fields. The c preparation methods of magnetic microspheres are reviewed. There are currently three main preparation methods of magnetic polymer microspheres: embedding method, in-situ deposition method, and monomer polymerization method. The monomer polymerization method uses suspension polymerization method, emulsion polymerization method, and dispersion polymerization method as the main preparation methods.Keywords: magnetic polymer microspheres;preparation1 磁性高分子微球磁性高分子微球是指通过一定的方法将无机磁性粒子和有机高分子材料相结合得到的一种复合微球。

高分子材料的研发与应用

高分子材料的研发与应用

高分子材料的研发与应用高分子材料是一种具有高分子结构的化学合成材料。

它的研发与应用一直是材料科学领域的热点和难点之一。

高分子材料的种类非常多样,如塑料、橡胶、纤维、泡沫等,广泛应用于农业、工业、医疗、环境、能源等各个领域。

与传统材料相比,高分子材料具有很多优点,如轻量、高强、耐腐蚀、耐高温等,因此其研发和应用受到了广泛关注。

一、高分子材料的研发(一)合成高分子材料最重要的特点就是它的结构特殊,因此其研发和合成比较困难。

常见的合成方法有自由基聚合、离子聚合、环氧树脂合成、交联反应等。

这些方法都需要针对不同的高分子材料进行选择和优化。

以自由基聚合为例,首先要确定单体的选择和合适的引发剂。

然后需要选择合适的溶剂和温度,在这样的条件下进行聚合反应。

一旦合成完成后,需要用一系列的对于高分子材料的测试手段进行检测和评估,检验合成的高分子材料是否能够达到预期的效果。

(二)改性一般情况下合成出的高分子材料都不能满足具体应用时的要求,因此需要对高分子材料进行改性。

改性的目的在于提高高分子材料的物理性能和化学稳定性,以适应不同的环境和应用条件。

改性主要包括增材、掺杂、改变高分子结构等方法。

例如在聚合物中加入纳米或微米级的颗粒来增加材料的硬度或导电性、通过添加特殊的功能性材料来实现磁性、光致变色等特殊功能、改变高分子的结构和分子量来改变材料的物理性能和化学性质。

二、高分子材料的应用(一)塑料塑料是高分子材料最常用的一个应用领域,全球制造业中大量使用的物品都是由塑料制成的,如容器、包装、家具、电子产品外壳等。

而且随着人们环保意识的提高,以可降解塑料为代表的新型塑料将逐渐替代传统塑料。

(二)纤维高分子纤维的性能已经与传统天然纤维相媲美,甚至更胜一筹。

它们具有阻燃、抗老化、抗紫外线、耐高温、抗腐蚀等特点。

高分子纤维在仿真气动、战斗服、运动装备、汽车内装和空气滤清系统等领域具有广泛的应用前景。

(三)油田化学高聚物和聚合物的油田化学制品由于其化学性质稳定性、耐高温、高强度等特点,其应用范围越来越广泛,如双油管综合应力制约技术、远离器壳、高耐热水挤弹技术、高压水封、井间水晶土削渣等领域。

磁性聚合物的合成及性能研究

磁性聚合物的合成及性能研究

磁性聚合物的合成及性能研究磁性聚合物是一种具有磁性的高分子材料,具有广泛的应用前景和研究价值。

该材料常用于电子和信息领域,例如磁盘、磁性储存材料、生物传感器等。

近年来,越来越多的研究者致力于磁性聚合物的合成及性能研究,以期探索其更广泛的应用领域。

一、磁性聚合物的合成方法磁性聚合物的合成方法多种多样,其中最常见的方法是先合成聚合物,再将磁性粒子引入聚合物中。

这种方法称为后向相转移自由基聚合法,其中一种典型的磁性材料是磁性二氧化铁(Fe3O4)。

此外,还有基于原位合成的方法,如热分解法和溶胶-凝胶法等。

值得注意的是,磁性聚合物的磁性取决于磁性粒子的分布状态和其相对磁性大小。

因此,在磁性粒子的裹层上应用表面修饰技术是一种非常有效的方法。

例如,通过表面磷酸根或硅酸根修饰可实现磁性粒子的分散性,并提高磁性聚合物的磁响应。

二、磁性聚合物的性能研究磁性聚合物的性能研究主要涉及以下方面:(一)磁响应性能磁响应性能是磁性聚合物一项重要的性能指标。

磁响应性能好的磁性聚合物,对于实现磁驱动器和磁存储器等应用具有非常重要的意义。

(二)形貌和热稳定性对于磁性聚合物的形貌和热稳定性的研究,对于其应用领域的拓展具有重要价值。

例如,对于某些聚合物材料,其形貌不仅是影响其性能的因素之一,同时也会影响其应用领域的选择。

(三)生物相容性磁性聚合物在生物医学领域中的应用越来越广泛,如磁性分离、细胞标记和药物控制释放等。

此外,对磁性聚合物在生物环境中的相容性的研究,也有助于开发更加环保和人体健康的高分子材料。

三、未来展望磁性聚合物具有广泛的应用前景,但在实际应用中仍存在一些问题。

例如,制备成本高、精度不稳定、生物相容性不足等。

如何解决这些问题,将是未来磁性聚合物研究的重要方向之一。

总之,磁性聚合物的合成及性能研究正在不断深入。

未来,磁性聚合物将会在更广泛的领域应用,同时也带来新的技术挑战,需要研究者不断深化研究,以推动磁性聚合物技术的发展。

功能化高分子磁性微球的机理及制备

功能化高分子磁性微球的机理及制备

功能化高分子磁性微球的机理及制备林青材科091班摘要磁性高分子微球是最近发展起来的一种新型功能高分子材料。

它具磁性粒子和高分子粒子的特性,在外加磁场的作用下既可方便地从介质中分离, 又因其表面积大、表面特性多样的优点可通过对其表面进行改性从而赋予其表面多种功能基,进而结合各种功能物质,在各个领域得到广泛应用。

本文就功能化磁性微球的作用机理及制备做了简要综述关键词磁性微球纳米颗粒功能化0 前言磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。

具有生物活性的高分子生物材料是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要的边缘领域, 是近50 年以来高分子科学发展的一个重要特征。

功能化的高分子磁性微球一方面因其具有能够与生物活性物质反应的特殊功能团, 可以作为生物活性物质的载体, 另一方面又因其具有超顺磁性, 在外加磁场的作用下能快速、简单的分离, 使其在生物工程、生物医学( 靶向药物等) 、细胞学( 细胞分离、细胞标识) 等领域的研究日益增多, 具有较好的应用前景。

1 功能化磁性微球与生物大分子的作用机理包埋着磁性粒子的高分子材料具有多种有反应活性的功能基团, 如羧基( -COOH ) 、羟基( -0H) 、氨基( -NH 2 ) 等, 他们都能够与生物高分子(如氨基酸、蛋白质、催化酶等) 中的活性基团进行共价结合, 从而实现磁性微球作为生物载体的功能。

同时通过磁性微球的功能基团也可在颗粒表面偶联特异性的靶向分子(如特异性配体、单克隆抗体等), 靶向分子和细胞表面的特异性受体结合, 在细胞摄粒作用下进入细胞内, 可实现安全有效地用作靶向性药物、基因治疗、细胞表面标记、同位素标记等。

瑞典皇家理工学院的Mikhaylova 等曾运用表面含有的-NH2的磁性微球来运载BSA( 牛血清蛋白) ,他们先将-NH2修饰到磁性纳米颗粒的表面, 然后再将BSA 中的羧基进行活化, 羧基和氨基形成肽键, 从而实现磁性微球运载BSA 。

磁性高分子微球的制备及作用

磁性高分子微球的制备及作用

磁性高分子微球的制备及作用1、磁性高分子微球简介近20年来,磁性高分子微球的研究非常活跃,已从最简单的高分子包裹磁性材料发展到多种类型的组成方式。

本文根据磁性高分子微球的结构类型将其分成三类(见图1),但是,组成磁性微球的基本材料仍然是磁性物质和高分子材料。

磁性物质包括Fe3O4、r-Fe2O3、Pt、Ni、Co等,其中Fe3O4使用最多;高分子材料包括合成高分子材料和天然高分子材料。

合成高分子材料常用的有苯乙烯共聚物、聚酯类、聚酰胺类高分子;天然高分子材料常用的有明胶、白蛋白、纤维素和各种聚糖。

此外,近年来有人为了电磁方面的应用,研究了一些导电性的磁性高分子微球[4,5],聚吡咯、聚苯胺等导电聚合物也可用来制备磁性微球。

磁性高分子微球的性质不仅与组成材料的性质有关,还与制备方法有关。

因此,制备方法的研究十分重要。

通常不同类型的磁性高分子微球其制备方法也有所不同。

2、磁性高分子微球的制备方法2•1a型磁性高分子微球的制备方法a型磁性高分子微球是一种简单的核壳微球,其制备方法有两种分类法:一种是根据磁性物质与磁性微球的形成次序分,有一步法和二步法;另一种是常规分法,有包埋法和单体聚合法。

这两种分法的交叉部分在于包埋磁性物质可采用一步法或二步法,而单体聚合包裹则大多采用二步法。

2•1•1一步法一步法又称共沉淀法,是指在生成磁性物质(Fe3O4或Fe2O3)的同时产生磁性高分子微球的制备方法,即先将高分子物质溶解,然后依次加入Fe2+和H2O2或FeCl2和FeCl3溶液,搅拌的同时滴加碱性溶液提高pH值,这样磁性物质一产生就被包裹形成核壳磁性高分子微球。

邱广亮[6]等采用这种方法制备了纳米级磁性明胶微粒,并用于纤维素酶的固定化。

一步法的优点是制备方法简单,避免了制取磁流体或均匀分散磁粒子的相关处理,制得的磁性微球粒径较小、表面积大。

缺点是磁性微球大小不均匀、磁响应性较弱。

2•1•2二步法二步法通常是先制备Fe3O4微粒子(或直接购买Fe3O4粉末),然后将其与聚合物或高分子单体溶液混合作用制得磁性高分子微球。

高分子磁性纳米材料的制备、性质及应用

高分子磁性纳米材料的制备、性质及应用
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第2 1卷 第 6期 20 0 7年 6月
化 工时 刊
Ch m ia I d s H i e e c l n u t Tm s
Vo . J 21, No. 6 J un. 20 7 6. 0
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同 子 磁 性 纳 米 材 料 的 制 备 质 及 应 用 分 性
b c me t e h iti hs rs a c ed.Th r p r to e o h o p n n t i e h f l t o e r i e p a ain,t au n p lc t n o e lts s ac s l b u e hen t r a d a p iai t ae tr e rh r ut a o t e o fh e e s n n g ei lme traswe x lr d. a o m n tc p y rmae l r e p o e a o i e Ke wo d p lme n o mae as ma neim a p ia in y rs o y r n a t rl i g t s pl t c o
(col f hm sya dC e cl n i e n ,Su es U i rt, i guN j g2 ) Sho o e ir n hm a E g er g ot a nv s y J s a i 1 9 C t i n i h t ei n a n n 18 1


李 志 强 陈志 明
( 东南 大 学化 学化 工 学院 , 江苏 南 京 2 18 ) 1 19
摘 要 2 世 纪 9 代 , 于纳 米 材 料 的 研 究 在 世 界 范 围 内 展 开 。 由 于 纳 米 材 料 的 独 特 性 质 , 得 它 在 生 物 科 学 、 O o年 关 使

聚苯乙烯-丙烯酸磁性高分子微球的制备及性能

聚苯乙烯-丙烯酸磁性高分子微球的制备及性能

第25卷第7期高分子材料科学与工程Vol.25,No.7 2009年7月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GJ ul.2009聚(苯乙烯2丙烯酸)磁性高分子微球的制备及性能杨瑞成1,2,郧 栋1,穆元春1(1.兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室;2.兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050)摘要:以苯乙烯为单体、丙烯酸为功能基单体、N ,N ′2亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,加入自制的纳米Fe 3O 4磁流体,采用分散聚合的方法制备出聚(苯乙烯2丙烯酸)磁性高分子微球。

采用XRD 、FT 2IR 、SEM 、752N 型分光光度计和化学滴定法,对所制得的磁性高分子微球进行了表征及性能分析,研究了交联剂N ,N ′2亚甲基双丙烯酰胺的加入对其性能的影响。

结果表明,所制磁性微球粒径在017μm ~2m 之间,单分散性好;交联剂对微球性能有着明显的影响,随着交联剂的增加,微球粒径变小、粒径分布变宽、表面羧基含量增加、耐酸碱性增强,最佳含量应为单体用量的4%。

关键词:Fe 3O 4纳米微粒;磁性高分子微球;分散聚合;交联剂中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:100027555(2009)0720114204收稿日期:2008206204基金项目:甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室基金(SK L05011)通讯联系人:杨瑞成,主要从事材料微观结构与性能研究, E 2mail :yangruic @ 磁性高分子微球是指通过用适当的方法将纳米无机磁性粒子与高分子结合起来形成的具有一定磁性和特殊结构的复合材料[1,2]。

由于其既具有磁性又具有不同的功能性基团(-OH 、-COH 、-COOH 、-N H 2、-OH 等),因此在生物工程、有机与生化合成、分析化学、标准计量等方面都有着广泛的应用前景[3,4]。

磁性材料的制备和性能

磁性材料的制备和性能

磁性材料的制备和性能磁性材料,是指具有磁性的材料,也就是说,它们能够吸引或排斥另一磁性材料。

磁性材料在生产和生活中广泛应用,比如用于电子产品中的电动机、发电机和变压器中,以及用于医学成像设备、地磁探测仪和录音磁带中。

而磁性材料的性能依赖于它们的制备方法和化学成分。

一、制备方法1.1 化学合成化学合成法是制备磁性材料的常用方法之一。

它的优点是制备过程简单易行、可控性强。

常用的化学合成方法包括溶胶凝胶法、水热法、共沉淀法和溶液热法等。

其中,溶胶凝胶法是一种利用溶液中前驱物形成胶体,经固化、热处理后得到均匀、纯净、高性能陶瓷材料的方法。

水热法是一种利用高温高压下水的溶解能力,控制动力学过程进行化学反应得到单晶、高品质、多种形态的颗粒或薄膜的方法。

共沉淀法是指在同一反应容器中,将两种或两种以上的氢氧化物气体或其溶液中相应的阳离子和阴离子,共同沉淀形成的粉体。

溶液热法是指在一定的温度和压力条件下,将各种相关的前驱体物质溶解于高沸点有机溶剂或水溶液中,通过反应获得磁性材料。

1.2 力学和物理方法力学和物理方法包括高能球磨(HEBM)、溅射、磁控溅射、物理气相沉积(PVD)和物理气相沉积强化(PECVD)等。

例如,溅射法是在真空条件下,用高能离子轰击靶材,使其表面原子解离,形成薄膜或颗粒。

在这种方法中,使用的材料原子量较大。

HEBM是一种通过机械法破碎和磨合磨料,使其分散在有机或无机液体中的方法。

此方法常用于制备纳米级别的粒子,其优点是不会使样品受到过多的热或氧化破坏。

二、性能2.1 磁滞回线磁滞回线是描述磁性材料应用性能的重要参数。

它指的是,当外磁场从0逐渐增大到最大值时,材料磁化强度由0逐渐升高,然后达到饱和,最后在磁场变为负值时,磁化强度一定不等于0。

如果材料的磁滞回线更窄,代表材料更易磁化,响应更灵敏,由此可以看出磁性材料的磁分子和颗粒大小。

2.2 矫顽力矫顽力也是磁性材料中的另一个关键参数。

它指的是,当外磁场增加到一定强度时,材料自身的磁化强度发生180度的翻转,这需要的是磁场强度越来越大,当达到一定值时就能使材料的自身磁性完全消失。

高分子磁性材料的合成和磁性能研究

高分子磁性材料的合成和磁性能研究

高分子磁性材料的合成和磁性能研究随着科技的不断发展,磁性材料在各个领域都有着广泛的应用。

其中,高分子磁性材料因其独特的结构和性质备受关注。

高分子磁性材料是指通过在高分子材料中引入磁性颗粒或通过合成具有磁性的高分子材料而得到的材料。

本文将主要探讨高分子磁性材料的合成方法以及其磁性能研究。

合成高分子磁性材料的方法有多种多样,下面将重点介绍一种常用的方法——磁性颗粒合成法。

这种方法通过控制磁性颗粒与高分子之间的相互作用,实现磁性颗粒的均匀分散在高分子材料中。

一种常见的磁性颗粒合成方法是溶液法。

首先,选取适当的溶剂,将高分子材料溶解于其中,并加入磁性颗粒制备的前驱体。

然后,在适当的条件下,通过控制溶剂的挥发、调整温度和添加表面活性剂等方法,使磁性颗粒在高分子材料中均匀分散。

最后,通过干燥或固化等方法得到高分子磁性材料。

这种方法制备的高分子磁性材料具有磁性稳定性好、粒径分布窄以及可控的磁性能等优点。

除了磁性颗粒合成法,还有一种常用的方法是合成具有磁性的高分子材料。

这种方法通过合成含有磁性基团的单体,然后将其聚合成高分子材料。

一种常见的具有磁性的高分子材料是聚苯胺和聚吡咯。

它们的磁性来源于其分子内的共轭结构和共轭链上的磁性基团。

通过调控单体的合成条件和聚合反应的条件,可以得到具有不同磁性性能的高分子材料。

这种方法制备的高分子磁性材料具有良好的热稳定性和机械性能。

针对高分子磁性材料的磁性能研究是非常重要的,它有助于了解材料的磁性行为以及优化材料的性能。

高分子磁性材料的磁性性能通常包括饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力等。

这些性能可以通过磁化曲线和磁滞回线来进行表征。

磁化曲线是描述材料在外加磁场下磁化行为的曲线,可以通过磁强计等仪器测得。

磁滞回线是描述材料在磁场的变化下磁化状态变化的曲线,可以进一步了解材料的磁性稳定性和磁化动力学行为。

此外,磁性材料的磁性性能还可以通过电子自旋共振、交流磁化等方法进行研究。

高分子磁性材料的合成和磁性能研究在现代科学技术中具有广泛的应用前景。

浅谈磁性高分子材料

浅谈磁性高分子材料

前言磁性高分子材料是最早出现在1970年,是高分子功能材料。

与之前的普通磁性材料相比,磁性高分子材料具有很多优点,磁性高分子材料可分为结构型和复合型两种。

结构型磁性高分子材料是指本身具有磁性聚合物,如自由基聚合物,自由基化合物茂金属聚合物。

复合型磁性高分子材料主要由高分子化合物与无机磁性材料两部分复合而成。

制备方法磁性高分子材料的制备方法主要有共混法和原位聚合法等。

磁性高分子微球具有更特殊的制备方法外,如包埋法、化学液相沉积法及生物合成法等。

共混法主要有物理共混法、共聚共混法和互穿聚合物网络法三种方法。

其中物理共混法是指通过物理作用实现高分子材料和磁性原料的共混,根据原料性状的不同可区分为粉料共混、熔体共混、溶液共混、乳液共混等方法;共聚共混法可分为接枝和嵌段共聚共混法两种,其中接枝共聚共混法是指将聚合物A溶解于聚合物B的单体中,通过引发B单体使其在聚合物A的侧链上实现接枝共聚,嵌段共聚共混法则是使A、B单体主链断裂后实现共聚,形成A-B主链交错连接的聚合物;互穿聚合物网络法(IPN)是一种独特的高分子共混法,通过聚合物A和聚合物B各自交联后所得的网络连续地相互穿插而形成新的高分子聚合物,其中A、B之间不发生化学键合。

原位聚合法通过将高分子材料单体、磁粉及催化剂全部加入到分散(或连续)相中,使高分子材料单体在磁粉表面发生聚合(或相反),形成以磁粉为核、高分子材料为包覆层或高分子材料微粒为核,磁粉附着于表面的复合磁性粒子,这些磁性粒子能够在高分子材料单体中高度分散,具备较高的均匀性,原位聚合法制备的磁性粒子可进一步制成其他性状的材料,也可单独使用,如制作磁性高分子微球。

包埋法将磁性粒子置入高分子溶液,使其充分分散,并通过一系列方法获得高分子材料内部含有磁性微粒的磁性高分子微球,微球中磁性微粒与高分子材料的基团之间主要是通过范德华力或者形成氢键和共价键相结合,包埋法制备磁性高分子的不足在于微球粒径难以有效控制导致粒径分布不均匀,由于雾化、絮凝、蒸发等方法难以有效去高分子溶液中预置的溶剂和沉淀剂,导致磁性高分子微球内含杂质,影响其使用性能。

纳米fe3o4粒子的制备及其在水处理中的应用

纳米fe3o4粒子的制备及其在水处理中的应用

纳米fe3o4粒子的制备及其在水处理中的应

纳米Fe3O4粒子是一种非常有用的高分子材料,它不仅有着极强
的磁性能,而且易于反应和分离,因而可以有效应用于水处理。

它通
常可以在低温条件下进行制备,通常为200~300℃。

最常用的制备方法是水热法,也就是用碱溶液和铁盐(如FeCl3)混合反应产生Fe(OH)3,然后在高温条件下产生Fe3O4。

纳米Fe3O4粒子的主要优点在于其
吸附性能。

它可以有效地吸附有机物和重金属离子,因此有效减少环
境污染物。

在水处理应用中,纳米Fe3O4粒子可用于减少有毒物质、
净化水质以及减少可燃物等。

此外,它也可用于减少可降解物质,如
溶解有机物和重金属离子。

在加入纳米Fe3O4粒子的水处理应用中,
可以确保水的安全和健康,另外,它也具有低成本的优势,因此受到
越来越多的关注。

总之,纳米Fe3O4粒子是一种极具潜力的磁性材料,它易于反应
制备,而且有着极强的吸附性能,因此可以应用于水处理领域。

它具
有降解可燃物、净化水质以及减少有毒物质等优点,且具有低成本的
优势,有期望取得良好的应用效果。

磁性催化剂的制备及其应用

磁性催化剂的制备及其应用

磁性催化剂的制备及其应用磁性催化剂是一种同时具有磁性和催化性的材料,它在化学反应中能够发挥出催化剂的作用,并且具有磁场响应能力,在反应过程中也可以被磁场控制,是现代催化领域中研究的重点。

本文将介绍磁性催化剂的制备方法,以及其在化学反应中的应用。

一、磁性催化剂的制备方法目前,磁性催化剂的制备方法主要有化学共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法等。

其中,化学共沉淀法是最常见的制备方法之一,其步骤如下:1. 选择合适的金属盐和磁性基底,将金属盐溶解在水中,并添加表面活性剂,调整溶液pH值;2. 将磁性基底加入溶液中,搅拌一段时间,使溶液中的金属离子和磁性基底均匀地沉淀在一起;3. 将沉淀物洗涤至中性,然后干燥或煅烧,制备出磁性催化剂。

此外,水热法和溶胶凝胶法也是常用的制备方法。

水热法是将金属离子和磁性基底直接在高温高压的水环境中反应,溶胶凝胶法是将金属离子和磁性基底在溶液中形成凝胶,再通过煅烧制备出磁性催化剂。

二、磁性催化剂的应用磁性催化剂在化学反应中具有优异的性能,其应用也越来越广泛。

下面将分别介绍其在催化反应、环境污染治理、药物分离制备等方面的应用。

1. 催化反应磁性催化剂在有机化学合成中广泛应用,能够提高反应速率和选择性,并且可以通过磁场控制反应的进程和方向。

例如,在偶氮苯和多烯之间的[2+2]环加成反应中,磁性催化剂Fe3O4/TEMPO能够显著提高反应速率和产率。

2. 环境污染治理磁性催化剂也可以在环境污染治理中发挥重要作用。

例如,磁性催化剂Fe3O4/Ni具有很好的降解亚甲基橙染料的效果。

磁性催化剂通过磁分离后可以重复使用,从而降低了治理成本。

3. 药物分离制备磁性催化剂还可以应用于药物分离制备中。

例如,Fe3O4粒子可以用于分离纯化蛋白质、肽等生物大分子。

利用磁性催化剂的磁特性,可以通过磁分离实现对目标分子的准确分离。

总之,磁性催化剂的制备方法和应用十分广泛,其中涉及的化学知识和技术也十分复杂和精细。

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磁性高分子材料的制备及应用摘要磁性高分子材料分为复合型和结构型两类,分别阐述了复合型和结构型磁性高分子材料的研究和应用现状,强调了磁性高分子材料的发展意义,本文旨在探讨有关高分子磁性材料制备、性质及应用的最新研究成果。

并对其理论和应用领域的开拓前景进行了展望。

关键字磁性高分子功能材料制备方法应用前言磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料,最早人们使用的磁性材料大多由天然磁石制成的,后来开始利用磁铁矿烧结成磁性材料,其中以含铁族和稀土元素为主,由于其资源丰富、价格低廉、磁性能好等原因,目前仍在工业电器以及电动设备中得到广泛应用,但是因其密度大、脆硬、变形大、难以制成精密制品等缺点,所以对高分子磁性材料的研究成为一个重要方向。

近来对结构型磁性高分子材料的研究取得了进展,合成了许多有机磁性高分子材料磁性聚合物微球自70年代中后期以来便受到了国内外学者的普遍关注,有关磁性聚合物微球的制备和应用的研究论文逐年增加,国外学者针对磁性聚合物微球的制备及在生物医药工程靶向药物临床医学等领域的应用也申请了不少的专利,有些已经商品化。

磁性高分子材料的分类磁性高分子材料通常可分为复合型和结构型两种。

复合型磁性高分子材料是已实现商品化生产的重要磁性高分子材料,能够作为功能材料应用的主要有磁性橡胶、磁性塑料、磁性高分子微球磁性聚合物薄膜等。

复合型磁性高分子材料中的磁性无机物主要是铁氧体类磁粉和稀土类磁粉。

稀土磁粉出现后,树脂粘结磁体飞速发展。

作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。

橡胶类粘结剂主要用于柔性复合磁体的制造,但与塑料相比,一般成型加工困难。

热固性粘结剂一般用环氧树脂、酚醛树脂。

磁性高分子微球所采用的高分子材料主要是蛋白质、生物多糖、脂类等生物高分子和人工合成的接有各式各样功能基团的合成高分子。

目前国内外研究较多的是以核径迹蚀刻膜为基板的纳米磁性材料,它实际上是采用模板法,以聚碳酸酷核径迹蚀刻膜为基体,在其中电沉积磁性粒子,利用其规整膜孔来控制得到的有序纳米磁性材料。

磁性高分子材料的研究现状1复合型磁性高分子材料复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂,均匀混合后加工而成的一种复合型材料。

复合型磁性高分子材料根据磁性填料的不同可以分为:铁氧体类、稀土类和纳米晶磁粒类。

根据不同方向上的磁性能的差异,又可以分为各向同性和各向异性磁性高分子材料。

能够作为功能材料应用的主要有磁性橡胶、磁性塑料、磁性高分子微球、磁性聚合物薄膜等。

复合型磁性高分子材料中的磁性无机物主要是铁氧体类磁粉和稀土类磁粉。

稀土永磁材料是近年来备受关注的磁性材料,其粘结磁体的磁性可超过烧结铁氧体及其它金属合金,从第一代的SmCo系到第二代的NdFeB系,发展非常迅速。

目前我国的NdFeB 产量居世界前列,质量逐步提高,并且已有一些自己的专利技术。

20世纪90年代以后,又出现了新型稀土磁性材料,如稀土金属间化合物,稀土永磁材料及纳米晶复合交换藕合永磁材料等。

稀土磁粉出现后,树脂粘结磁体飞速发展。

作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。

橡胶类粘结剂包括天然橡胶和合成橡胶,主要用于柔性复合磁体的制造,但与塑料相比,一般成型加工困难。

热固性粘结剂一般用环氧树脂、酚醛树脂。

热塑性粘结剂主要为聚酞胺、聚丙烯、聚乙烯等,聚酞胺P(A)类最为常见,综合考虑机械加工性、耐热性、吸湿性,目前最常用的PA基体是Nylon6、Nylon66等。

除了上述这些聚合物基体外,刘颖等还用结构型的磁性高分子—二茂金属高分子铁磁体(OPM)粉作粘结剂与快淬NdFeB磁粉复合制成磁性高分子粘结NdFeB磁性材料,其磁性能比环氧树脂粘结NdFeB的磁性能高。

磁性高分子微球所采用的高分子材料主要是蛋白质、生物多糖、脂类等生物高分子和人工合成的接有各式各样功能基团的合成高分子。

将合成高分子作为微球壳层的研究报导较多,同时,考虑到生物高分子的优良特性,近年来对生物磁性高分子微球的研究也正成为新型生物材料领域的研究热点。

可以用于制备磁性聚合物膜的聚合物基体较多,原则上能用于制备高分子膜的聚合物都可以,如纤维素、氟碳塑料、聚醋、聚酞胺等。

作者曾用聚偏氟乙烯和醋酸纤维素作基体膜,在其中分散磁性氧化铁粒子用于气体分离。

聚醋磁性薄膜多用来制成磁带。

目前国内外研究较多的是以核径迹蚀刻膜为基板的纳米磁性材料,它实际上是采用模板法,以聚碳酸酷核径迹蚀刻膜为基体,在其中电沉积磁性粒子,利用其规整膜孔来控制得到的有序纳米磁性材料。

2药物载体磁性高分子微球作为药物载体的磁性高分子微球,是一种新型的功能高分子材料,由超顺磁性纳米粒子与高分子材料或无机材料等结合形成的聚合物磁性高分子微球作为给药物载体,具有以下优点: 1药物随着载体被吸附到靶区周围,使靶区很快达到所需浓度,而在其它部位分布量相应减少,因此可降低给药量; 2 药物绝大部分在局部作用,相对减少了药物对人体正常组织的副作用,特别是降低对肝、脾、肾等造血和排泄系统的损害; 3 加速产生药效,提高疗效; 4 药物载体由磁定位,实现了靶向给药;5固定磁场或交变磁场可诱导磁性载体发热,实现了化疗和热疗同步进行所以,磁性聚合物微球自70 年代中后期以来便受到了国内外学者的普遍关注,有关磁性聚合物微球的制备和应用的研究论文逐年增加,国外学者针对磁性聚合物微球的制备及在生物医药工程、靶向药物、临床医学等领域的应用也申请了不少的专利,有些已经商品化目前,在靶向药物系统中,载体磁性高分子微球主要由磁性微粒$基体材料和治疗药物三部分组成,按结构可分为三类: 一是以高分子材料为核,磁性材料为壳层的核/壳式结构; 二是内层$外层皆为高分子材料,中间层为磁性材料的夹心式结构; 三是内核为磁性材料,外壳为聚合物的核/壳式结构,目前,该类微球研究得最多。

3光致磁性转变高分子磁性材料磁性材料所具有的单电子和有序态等特征往往与光学性能或电学性能相关,这就使得制备同时具有磁性和光电性能的材料成为可能。

这种多功能材料有很大应用前景。

依靠氢键自组装将超分子阳离子与导电盐相结合,在氨基和冠醚氧原子[12]之间形成氢键作用。

虽然N原子和O原子之间的氢键作用与N—O键相比很弱,但也足够使冠醚在体系中有序地排列。

离子的有序排列使得体系具有半导体的性质,同时体系的磁性能被认为是海森堡反铁磁性链的模型。

光致磁性转变高分子磁性材料具有一维π电子体系结构,因为其开环和闭环的光异构体在开环结构时不具有磁性,而闭环结构时具有铁磁性分子间交换作用,所以带有这种结构片断的高分子具有光致磁性转变性能。

据报道,普鲁士兰结构的分子磁体具有光诱导磁化性能。

而且这种性能不止局限于普鲁士兰结构,有些其它物质也有光诱导磁化性能。

研究发现,Mn(TCNE)x·y(CH2Cl2) (x≈2)在蓝光照射条件下会使磁化率增加,而且这种光诱导效应是完全可逆的。

当加热至250K以上时,物质会回到基态,即光照之前状态。

有人合成了含有非线性光学生色团杂化分子高分子磁体,并研究了磁性和非线性光学性能之间的相互影响,报道了光致变色高分子磁体在表现铁磁性有序的同时,也具有光致变色性质。

市场与应用1高储存信息的新一代记忆材料利用磁性高分子有可能成膜等特点,在亚分子水平上形成均质的高分子磁膜,可大大提高磁记录密度,以开发高存信息的光盘和磁带等功能记忆材料。

2轻质、宽带微波吸收剂磁性高分子与导电材料复合可制成电、磁双损型轻质、宽带微波吸波剂,这在航天、电磁屏蔽和隐身材料等方面获得重要用途。

3磁控传感器的开发利用磁场变化控制温度、溶剂和气体等的传感器件以及受光、热控制的新型电磁流体的开发是磁性高分子重要的应用方向。

4生物体中的药物定向输送低密度可任意加工的磁性高分子的诞生,可实现生物体中的药物定向输送和大大提高疗效,并有可能引起医疗事业的一场变革。

5低磁损高频、微波通讯器件的开发今年来,低磁损的高频、微波通讯电子器件的开发已为世人瞩目,目前,四川师范大学已用OMP铁磁性材料制作了多种军用和民用电子器件。

6磁性塑料又称塑料磁铁兼有磁性材料和塑料的特性。

由于磁性塑料机械加工性能好、易成型,且尺寸精度高、韧性好、重量轻、价格便宜、易批量生产,因此对电磁设备的小型化、轻量化、精密化和高性能化具有重大意义。

7磁性橡胶铁氧体填充橡胶永磁体曾大量用于制造冷藏车、电冰箱、电冰柜门的垫圈。

北京化工研究院曾研制出专用于风扇电机的磁性橡胶,应用于计算机散热风扇。

磁性高分子材料的发展前景以高分子化学和无机磁学为基础发展起来的磁性高分子材料,是高分子功能材料研究的热点。

复合型磁性高分子材料,由于其具有高磁性、易加工和成本低等优点,使它广泛应用于微型电机、办公用品、家电用品和自动控制等领域,但如何提高磁性微粒在高分子基体材料中的分散度是提高其磁性能的关键。

结构型磁性高分子材料,由于其具有轻质、低磁损、常温稳定、易加工及抗辐照等优点,且其介电常数、介电损耗、磁导率和磁损耗基本不随频率和温度变化,其适合制造轻、小、薄的高频、微波电子器件,广泛应用于军工、通讯、航天等高技术领域,改进合成方法以提高它的磁性能是以后研究的重点。

磁性高分子微球作为一种新型的有机一无机复合功能材料,由于其兼具高分子的众多特性和磁响应性,它被用做酶、细胞、药物等的载体广泛地应用到了生物医学、细胞学和生物工程等领域。

对于磁性高分子微球,如何制得高磁响应性、高比表面和单分散性好的微球,以及高分子结构的精细化和功能化是以后研究的热点。

随着新技术的广泛应用,高分子磁性材料必将会有更广泛的应用和发展前景。

利用磁性高分子的许多新颖性技术参数和良好的缩波性,可设计出各种小微带天线、微波网络、微带电路和微带元器件。

若能突破它的研制设计技术,将对我国现代雷达技术,卫星通信,移动通信,舰船、装甲或武器装备以及侦察遥控技术产生重要影响参考文献2 1 杨雄波. 磁性高分子微球的制备及性能研究[D].华中科技大学, 20052 2 胡书春,周祚万. 磁性高分子微球研究进展[J]材料科学与工程学报, 2003,(04)1王敏.磁性塑料开发前景佳.塑胶工业,2002.2孙酣经.化工新材料.北京:化学工业出版社,2004.[3]赖武铨,梁献镖,庞尚武.各向异性磁性橡胶制造新工艺[4]林冬,陈勐,李佑明等.磁性橡胶[J].特种橡胶制品, 1987,(2): 1[5]王延梅,封麟先,潘才元.高分子金属微球的磁性能研究[6].功能高分子学报, 2000, 13 (2): 1297刘颖.磁性高分子粘结NdFeB的性能.复合材料学报,7 王军红,马衍伟. 高分子基磁性纳米复合物的研究进展[J].材料导报, 2007,(07)8 杨伟燕,成瑾,赵军霞. 橡胶纳米复合材料研究进展及其发展前景[J]. 甘肃科技, 2006,(10)8McConnelHM.JChemPhys,1963,29:19109RajcaA,etal.Science,2001,294:150310AkugatawaT,etal.JAmChemSoc,2002,124:8903[11]Petra S, M iroslav S. M agnetic silicone rubber[J]. RubberChem istry and Technology, 1983, 56 (2): 32212 ]Hiroshi S, Y ujiM, Nobuo K. M agnetic compounds ascoatings on polymer particles and magnetic properties ofthe composite particles [J]. JM aterChem, 2000, 10: 333[13]KawahashiN, M atijevic E. Preparation and properties of uniform coated colloidal particles[J]. J Colloid InterfaceSci, 1990, 138: 534[14]Kawahashi N, Persson C, M atijevic E. J M ater Chem,1991, 1: 5772MeHenryME.WillardMA,LaughlinDE.AmorPhous andnanoerystallinematerialsforapplieatlonsassoftmag- nets.ProgressinMater一alsSeienee,1999,44 15 MeHenryME.WillardMA,LaughlinDE.AmorPhous andnanoerystallinematerialsforapplieatlonsassoftmag-nets.ProgressinMater一alsSeienee,1999,44(4):291~4331 6 Raymond L., Revol J. F.,Marehessault R.In situ synthesis offerrites in ionic and neutral cellulose gels [J].Polymer, 1995, 36 (26):5 035~5043。

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