海泡石@四氧化三铁磁致取向材料的制备及性能研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanggang34320
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本论文以天然矿物海泡石为基体,以铁盐水合物为磁源,聚乙烯亚胺为表面活性剂,柠檬酸钠为分散剂,通过共沉淀法制备出具有核壳结构的海泡石@四氧化三铁磁致取向复合材料。通过X射线衍射、透射电镜、红外光谱、偏光显微镜、磁滞回线等表征方法,研究了铁盐的用量、碱的添加顺序,分散剂种类、添加顺序和用量,以及制备工艺条件对海泡石@四氧化三铁复合材料的结构、形貌、海泡石被四氧化三铁的包覆效果的影响,讨论了体系的组成对海泡石@四氧化三铁复合材料凝胶体系稳定性的影响。研究结果如下:(1)确定了海泡石@四氧化三铁最佳制备工艺:首先用PEI改性海泡石,而后改性海泡石与铁盐按Fe3+:Fe2+=2:1的摩尔比反应5 min,用浓氨水将体系碱化反应30 min,制备海泡石@四氧化三铁复合材。(2)柠檬酸钠可有效地避免四氧化三铁纳米粒子的聚集,当体系柠檬酸钠的浓度为50 mg/L时,可制得表面包覆均匀的具有壳核结构的海泡石@四氧化三铁复合材料。干燥后的海泡石@四氧化三铁复合材料在透射电镜下可看到明显的取向性,即获得了具有磁致取向特征的、具有超顺磁特性的海泡石@四氧化三铁复合材料。(3)海泡石@四氧化三铁复合材料在不同组成的体系中胶体的稳定性不同。在0.01 mol/L的HCl体系中海泡石@四氧化三铁磁致复合材料可形成稳定的胶体;而在浓度为0.01 mol/L时强极性溶剂二甲亚砜、氯化镁溶液体系中均不能形成稳定的海泡石@四氧化三铁胶体。(4)海泡石@四氧化三铁磁致取向复合材料胶体具有明显的磁致取向特征和液晶性。
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