專利名稱：一維磁性溫敏納米鏈的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種納米鏈的制備方法，特別是涉及一種一維磁性溫敏納米鏈的制備方法。
背景技術：
一維磁性納米材料以其獨特的結構和性能，在高密度存儲、催化、傳感器等領域顯示出巨大的應用價值，形成了一維納米結構材料研究的熱潮。自組裝方法是制備一維納米磁性材料非常有效的方法，主要包括偶極誘導自組裝，磁場誘導自組裝和模板誘導自組裝。 其中，磁場誘導自組裝是一種簡便，廉價的方法。然而，當外部磁場去除后，弱的甚至可忽略不計的各向異性之間的偶極相互作用卻難以保持這些超順磁性納米粒子的有序結構。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有方法制備的一維磁性納米材料納米粒子有序結構保持時間短的不足，本發(fā)明提供一種一維磁性溫敏納米鏈的制備方法。該方法以表面不需要任何處理的單分散高磁響應性!^e3O4(CN1645530)為核，以NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)為功能單體，以 MBA(亞甲基雙丙烯酰胺)為交聯(lián)單體，通過磁場誘導自組裝，在沉淀聚合過程中制備了表面潔凈、永久鏈接的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈。由于以聚合物作為連接介質，通過滲透等方法可以將磁場控制下形成的有序排列得以保持。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種一維磁性溫敏納米鏈的制備方法，其特點是包括以下步驟(1)在配有冷凝管的反應器中，加入80 IOOwt%的蒸餾水和20 Owt%的醇；(2)將相對單體混合液2 18wt % Fe3O4微球加入到裝有蒸餾水和醇的上述反應器中；(3)在上述反應器外加一個磁場強度為100 3000 的磁鐵；(4)稱取2 25襯％的亞甲基雙丙烯酰胺、96 70襯％的N-異丙基丙烯酰胺單體混合液和相對單體混合液0. 3 5wt%的引發(fā)劑加入到上述反應器中，混合均勻；(5)將上述反應器逐步升溫至65 85°C，聚合6 15h ；(6)將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏納米鏈。所述引發(fā)劑是過硫酸鉀或過硫酸銨的任一種。所述醇是甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇的任一種或任幾種。本發(fā)明的有益效果是由于以表面不需要任何處理的單分散高磁響應性 Fe3O4 (CN1645530)為核，以NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)為功能單體，以MBA (亞甲基雙丙烯酰胺)為交聯(lián)單體，通過磁場誘導自組裝，在沉淀聚合過程中制備了表面潔凈、永久鏈接的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA)/^e3O4納米鏈。由于以聚合物作為連接介質，通過滲透等方法達到了將磁場控制下形成的有序排列得以保持的目的。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。


圖1是實施例3制備的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe304納米鏈的TEM圖片。圖2是實施例3制備的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈的SEM圖片。
具體實施例方式實施例1 在配有冷凝管的50mL反應器中，加入35g蒸餾水，2g甲醇和2g乙醇； 將0. OOegFe3O4微球加入到50mL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為150 的磁鐵； 稱取0. 004gMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和0. 042gNIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)單體混合液及0. OOlSg的KPS(過硫酸鉀)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至65°C，聚合15h ；將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏 P (NIPAM-MBA) /Fe3O4 納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為2. 1 μ m，磁響應性為78. 2emu/go實施例2 在配有冷凝管的50mL反應器中，加入42g蒸餾水，2g甲醇和2g正丙醇；將0. Ollg Fe3O4微球加入到50mL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為380 的磁鐵；稱取0. OlgMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和0. 09gNIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)單體混合液及0. 0038g的APS (過硫酸銨)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至70。C，聚合13h ；將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏 P (NIPAM-MBA) /Fe3O4 納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為3. 5 μ m，磁響應性為76. 1 emu/g0實施例3 在配有冷凝管的50mL反應器中，加入40g蒸餾水，2g乙醇和4g異丙醇；將0. OiggFe3O4微球加入到50mL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為600 的磁鐵；稱取0. 019gMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和0. 17gNIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)單體混合液及0. 0067g的KPS (過硫酸鉀)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至73V，聚合Ilh ；將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏 P (NIPAM-MBA) /Fe3O4 納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為5. 7 μ m，磁響應性為75. 2emu/go實施例4 在配有冷凝管的IOOmL反應器中，加入72g蒸餾水，Ig正丙醇，2g乙醇和4g正丙醇；將0. 028gFe304微球加入到IOOmL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為 850Gs的磁鐵；稱取0. 029gMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和0. 35gNIPAM(N-異丙基丙烯酰胺) 單體混合液及0. 0089g的APS(過硫酸銨)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至76°C，聚合9h;將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏 P (NIPAM-MBA) /Fe3O4 納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為8. 5 μ m，磁響應性為72. 4emu/go實施例5 在配有冷凝管的IOOmL反應器中，加入83g蒸餾水，2g異丙醇，Ig乙醇和3g正丙醇；將0. 053gFe304微球加入到IOOmL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為 IlOOGs的磁鐵；稱取0. 064gMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和0. 69g NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)單體混合液及0. 021g的KPS (過硫酸鉀)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至80°C，聚合；將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為11. 9 μ m，磁響應性為70. 1 emu/g0實施例6 在配有冷凝管的IOOmL反應器中，加入88g蒸餾水，Ig甲醇，2g乙醇，3g 正丙醇和3g異丙醇；將0. 069gFe304微球加入到IOOmL反應器中；在反應器外加一個磁場強度為1500 的磁鐵；稱取0. IlgMBA (亞甲基雙丙烯酰胺)和1. 13g NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)單體混合液及0.036g的APS (過硫酸銨)加入到反應器中，混合均勻；反應器逐步升溫至85°C，聚合他；將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離；如此反復洗滌幾次，以除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈。經測試，所得到的一維磁性溫敏P (NIPAM-MBA) /Fe3O4納米鏈鏈長約為15 μ m,磁響應性為68. kmu/g。
權利要求
1.一種一維磁性溫敏納米鏈的制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)在配有冷凝管的反應器中，加入80 IOOwt%的蒸餾水和20 Owt%的醇；(2)將相對單體混合液2 18wt%!^e3O4微球加入到裝有蒸餾水和醇的上述反應器中；(3)在上述反應器外加一個磁場強度為100 3000 的磁鐵；(4)稱取2 25wt%的亞甲基雙丙烯酰胺、96 70wt%的N-異丙基丙烯酰胺單體混合液和相對單體混合液0. 3 5wt%的引發(fā)劑加入到上述反應器中，混合均勻；(5)將上述反應器逐步升溫至65 85°C，聚合6 15h；(6)將得到的產物進行磁分離，傾去上層液，加蒸餾水超聲分散，然后再進行磁分離； 如此反復洗滌幾次，除去多余的單體和聚合物。在室溫下真空干燥，即得到一維磁性溫敏納米鏈。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑是過硫酸鉀或過硫酸銨的任一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述醇是甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇的任一種或任幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一維磁性溫敏納米鏈的制備方法，用于解決現(xiàn)有方法制備的一維磁性納米材料納米粒子有序結構保持時間短的技術問題。技術方案是以表面不需要任何處理的單分散高磁響應性Fe3O4(CN1645530)為核，以NIPAM(N-異丙基丙烯酰胺)為功能單體，以MBA(亞甲基雙丙烯酰胺)為交聯(lián)單體，通過磁場誘導自組裝，在沉淀聚合過程中制備了表面潔凈、永久鏈接的一維磁性溫敏P(NIPAM-MBA)/Fe3O4納米鏈。由于以聚合物作為連接介質，通過滲透等方法達到了將磁場控制下形成的有序排列得以保持的目的。
文檔編號C08F220/54GK102417567SQ201110366549
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者尹常杰, 張和鵬, 張秋禹, 竇金波, 耿旺昌, 趙興波, 馬明亮 申請人:西北工業(yè)大學