CN109396459B - 一种磁性纳米棒的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性纳米棒的制备方法，采用以下步骤制备：1)、将氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT混合均匀后在40～60℃下反应10～14小时；2)、在380～450℃下通入H2还原0.5～2个小时，即得。发明利用纳米技术低成本、便捷、环保的制造单分散磁性纳米棒，生产出耐用的超疏水涂料，磁性纳米棒经自组装，在涂层表面形成统一的纳米林分结构。从而使混凝土表面超水，进而将进入混凝土的水达到最小，显著降低混凝土劣化的主要风险(例如冻融损伤、盐垢、碱‑硅石反应、硫酸盐侵蚀和钢筋/接合棒腐蚀)。

Description

一种磁性纳米棒的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种磁性纳米棒的制备方法及其应用。
背景技术
现有技术中对混凝土基础设施保护方法通常为采用表面喷涂封堵剂或防水剂来赋予混凝土表面一定的疏水性，但这种方法不能产生持久的超疏水性表面。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中混凝土表面容易劣化变质的缺陷，提供使用纳米增强磁性超疏水涂层保护混凝土基础设施的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种磁性纳米棒的制备方法，采用以下步骤制备：
1)、将氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT混合均匀后在40～60℃下反应10～14小时；
2)、在380～450℃下通入H2还原0.5～2个小时，即得。
进一步的，所述的氧化铁纳米颗粒的粒径为100～160nm。
进一步的，所述氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT的摩尔比为2～5:2～4:1。
进一步的，所得的磁性纳米棒横纵比为2：3，直径为200±20纳米，长度为500～600纳米。
一种混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层配方，包括憎水剂95～98％wt和磁性纳米棒2～5％wt。
一种混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层的使用方法，
1)、将混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层喷涂或刷到混凝土表面；
2)、通过外部磁场对涂层进行处理。
与目前的做法(如密封剂和防水剂)相比，这一创新的解决方案预计将略微增加初始成本，并对混凝土的表面处理有更多应用细节要求。尽管如此，从生命周期的角度来看，这种新的解决方案在经济上仍然可行且可取，因为它将大大提高表面处理的耐久性和保护性能。这种新型的溶液也很容易使用，因为制备纳米棒和涂层相对容易。涂层可以很容易地喷涂或刷到混凝土表面，然后通过外部磁场进行简单处理，以达到可控制的微观结构。
本发明所达到的有益效果是：本发明利用纳米技术低成本、便捷、环保的制造单分散磁性纳米棒，生产出耐用的超疏水涂料，磁性纳米棒经自组装，在涂层表面形成统一的纳米林分结构。从而使混凝土表面超水，进而将进入混凝土的水达到最小，显著降低混凝土劣化的主要风险(例如冻融损伤、盐垢、碱-硅石反应、硫酸盐侵蚀和钢筋/接合棒腐蚀)。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
一种磁性纳米棒的制备方法，采用以下步骤制备：
1)、将氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT混合均匀后在40～60℃下反应10～14小时；
2)、在380～450℃下通入H2还原0.5～2个小时，即得。
所得的磁性纳米棒横纵比约为2：3，直径约为200纳米，长度约为500～600纳米。
将混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层配方为憎水剂95～98％wt和磁性纳米棒2～5％wt，将其混合均匀后喷涂或刷到混凝土表面；然后通过外部磁场对涂层进行处理。
普通混凝土亲水表面与水接触角度小于90℃；涂有普通密封剂或者防水剂的混凝土表面与水接触角度一般大于90℃；本发明的高级磁性诱导超疏水涂层的疏水层的角度与水接触角度一般大于150℃。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层，其特征在于，包括憎水剂95～98%wt和磁性纳米棒2～5%wt；
所述磁性纳米棒的制备方法为：
1）、将氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT混合均匀后在40～60℃下反应10～14小时；
2）、在380～450℃下通入H2还原0.5～2个小时，即得；
所述氧化铁纳米颗粒溶液、氨水和TBOT的摩尔比为2～5:2～4:1；
所得的磁性纳米棒横纵比为2：3，直径为200±20纳米，长度为500～600纳米。
2.如权利要求1所述的混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层的使用方法，其特征在于，
1）、将混凝土用纳米增强磁性超疏水涂层喷涂或刷到混凝土表面；
2）、通过外部磁场对涂层进行处理。
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