CN1320566C - 可调变粘滞度磁性液体的制备方法 - Google Patents
可调变粘滞度磁性液体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1320566C CN1320566C CNB2004100814063A CN200410081406A CN1320566C CN 1320566 C CN1320566 C CN 1320566C CN B2004100814063 A CNB2004100814063 A CN B2004100814063A CN 200410081406 A CN200410081406 A CN 200410081406A CN 1320566 C CN1320566 C CN 1320566C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- liquid
- volume fraction
- acidic aqueous
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- -1 wherein N is Co Substances 0.000 claims 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明涉及一种磁性液体的制备方法，特别是在微粒体积分数相同的情况下，制备不同粘滞度的磁性液体的方法。包括以下步骤：1、在碱性介质中，通过共沉淀法制取NFe2O4(N＝Co、Fe、Mn、Ni)铁氧体磁性纳米微粒，并清洗至微粒的零电荷点；2、配制聚乙二醇(PEG)高分子酸性水溶液基液；3、在搅拌状态下，将适量NFe2O4(N＝Co、Fe、Mn、Ni)纳米微粒与适当的酸性水溶液基液混合，静置一段时间，使之充分胶溶化。该方法使磁性液体粘滞度的调变可独立于磁性微粒的体积分数及磁性液体的磁化强度进行，可制备磁性微粒体积分数相同，即磁性液体磁化强度相同而粘滞度不同的磁性液体，该方法制备过程简单，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性液体的制备方法，特别是在微粒体积分数相同的情况下，制备不同粘滞度的磁性液体的方法。
技术背景
磁性液体是磁性纳米微粒稳定弥散于一定基液中，具有磁性和液体流动性的胶体体系。在外磁场的作用下，悬浮的磁性纳米微粒会发生整体的运动，磁性液体因此具有其它液体没有的磁控特性。作为液态的磁性物质，其粘滞度和磁化强度是两个基本的特性参数，磁性液体的各种磁控响应的速度和幅度通常与这两个参数有关。磁性液体的粘滞度由基液粘滞度和磁性微粒的体积分数(磁性微粒的体积分数＝磁性微粒体积/磁性液体体积)所决定，可表示为：
η＝η0f(V) (1)
式中η为磁性液体的粘滞度，η0为基液的粘滞度，V为磁性微粒的体积分数，f(V)是与V有关的函数。
磁性微粒的体积分数V也与磁性液体的磁化强度M相关：
M＝MSVL(α) α＝μ0mH/kT (2)
L(α)为朗之万函数，MS为磁性微粒的饱和磁化强度，μ0为真空磁导率，m为单个粒子的磁矩，H为外磁场强度，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度。
由(1)和(2)式可知，通过改变磁性微粒的体积分数及基液的粘滞度可调变磁性液体的粘滞度，但改变磁性微粒的体积分数将导致磁性液体磁化强度的变化。在现有磁性液体的制备方法中(如申请号为200310111029.9的发明专利申请)，基液为单纯的酸性水溶液，其酸浓度直接由磁性微粒的体积分数确定，故基液粘滞度的变化实际上是磁性微粒体积分数的变化，若通过改变基液粘滞度来调变磁性液体的粘滞度，实际上也是通过改变磁性微粒的体积分数来实现，这样也将导致磁性液体磁化强度的变化，故现有磁性液体的制备方法，其磁性液体的粘滞度不能独立于磁性微粒的体积分数及磁性液体的磁化强度进行调变。
发明内容
本发明的目的是提供一种可调变粘滞度磁性液体的制备方法，使磁性液体粘滞度的调变可独立于磁性微粒的体积分数及磁性液体的磁化强度进行。
本发明所述的可调变粘滞度磁性液体的制备方法，包括以下步骤：
(1)在碱性介质中，通过共沉淀法制取NFe2O4(N＝Co、Fe、Mn、Ni)铁氧体磁性纳米微粒，并清洗至微粒的零电荷点；
(2)配制酸性水溶液基液，其酸浓度C为：
C＝Q[V/(1-V)]×103(mol/L)
式中Q为基液中H+与金属原子Fe3+、N2+(Co2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+)的摩尔比，可由实验确定，约为10-3左右，V为磁性微粒的体积分数；
(3)在搅拌状态下，将适量NFe2O4(N＝Co、Fe、Mn、Ni)纳米微粒与适当的酸性水溶液基液混合，静置一段时间，使之充分胶溶化；所述酸性水溶液基液为聚乙二醇(PEG)高分子酸性水溶液基液。
本发明由于在酸性水溶液基液的配制中加入了聚乙二醇(PEG)高分子物质，使现有磁性液体的制备方法中单纯的酸性水溶液基液被高分子酸性水溶液代替，故通过改变基液中聚乙二醇(PEG)水溶液的质量百分比浓度，便可改变基液的粘滞度，而并未对磁性液体中磁性微粒的体积分数及磁性液体的磁化强度产生影响，故本发明所述方法使磁性液体粘滞度的调变可独立于磁性微粒的体积分数及磁性液体的磁化强度进行，可制备磁性微粒体积分数相同，即磁性液体磁化强度相同而粘滞度不同的磁性液体，该方法制备过程简单，易于操作。
附图说明
现结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明制备的磁性液体的粘滞度与其基液中聚乙二醇(PEG)的质量百分比浓度的关系图。
图中横坐标代表基液中聚乙二醇(PEG)的质量百分比浓度C(％)，纵坐标代表磁性液体的粘滞度η(mps)。
具体实施方式
不同粘滞度CoFe2O4磁性液体的制备
1、CoFe2O4磁性纳米微粒的制备
以FeCl3·6H2O和Co(NO3)2·H2O为原料，按Fe3+与Co2+为2∶1的摩尔比选取二者的水溶液进行混合，(在Co(NO3)2·H2O溶液中加入少量的HCl)，然后将混合液加热至沸腾，沸腾5分钟后让其在室温下冷却，逐渐有黑色的CoFe2O4纳米微粒沉淀析出，用蒸馏水将CoFe2O4微粒沉淀清洗至pH≈7～8。
2、基液的配制
a、配制质量百分比浓度分别为1％、5％、10％、15％和20％的聚乙二醇(PEG)高分子水溶液；
b、将体积浓度为0.25mol/L的HNO3加入聚乙二醇(PEG)高分子水溶液和纯水中，共配制6种基液。
3、磁性液体合成
分别用上述6种基液在搅动状态下与上述1步骤得到的CoFe2O4微粒混合，静置24小时，即可配制成6种具有相同微粒体积分数(V＝2％)而粘滞度不同的磁性液体，静置24小时。
4、磁性液体粘滞度的测定
用NDJ-1型旋转式粘度计进行磁性液体的粘滞度测量，磁性液体粘滞度与基液中的聚乙二醇(PEG)质量百分比浓度的关系如图1所示。
Claims (1)
1、可调变粘滞度磁性液体的制备方法，包括以下步骤：
(1)在碱性介质中，通过共沉淀法制取NFe2O4铁氧体磁性纳米微粒，并清洗至微粒的零电荷点，其中N为Co、Fe、Mn、Ni；
(2)配制酸性水溶液基液，其酸浓度C为：
C＝Q[V/(1-V)]×103(mol/L)
式中Q为基液中H+与金属原子Fe3+、N2+的摩尔比，V为磁性微粒的体积分数，其中N2+为Co2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+；
(3)在搅拌状态下，将适量NFe2O4纳米微粒与适当的酸性水溶液基液混合，静置一段时间，使之充分胶溶化；
其特征在于：所述酸性水溶液基液为聚乙二醇高分子酸性水溶液基液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100814063A CN1320566C (zh) | 2004-12-04 | 2004-12-04 | 可调变粘滞度磁性液体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100814063A CN1320566C (zh) | 2004-12-04 | 2004-12-04 | 可调变粘滞度磁性液体的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1649040A CN1649040A (zh) | 2005-08-03 |
| CN1320566C true CN1320566C (zh) | 2007-06-06 |
Family
ID=34869153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100814063A Expired - Fee Related CN1320566C (zh) | 2004-12-04 | 2004-12-04 | 可调变粘滞度磁性液体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1320566C (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101488388B (zh) * | 2008-10-15 | 2011-08-10 | 西南大学 | 二元磁性液体制备方法 |
| CN109473144B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-07-09 | 中国石油大学(华东) | 一种构建高分子与超临界二氧化碳混合体系全原子模型的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1374365A (zh) * | 2002-04-05 | 2002-10-16 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 氧化物发光薄膜的制备方法 |
| CN1545108A (zh) * | 2003-11-24 | 2004-11-10 | 西南师范大学 | 自形成磁性液体制备方法 |
-
2004
- 2004-12-04 CN CNB2004100814063A patent/CN1320566C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1374365A (zh) * | 2002-04-05 | 2002-10-16 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 氧化物发光薄膜的制备方法 |
| CN1545108A (zh) * | 2003-11-24 | 2004-11-10 | 西南师范大学 | 自形成磁性液体制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1649040A (zh) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yakasai et al. | Application of iron oxide nanoparticles in oil recovery–A critical review of the properties, formulation, recent advances and prospects | |
| Mandel et al. | Synthesis and stabilisation of superparamagnetic iron oxide nanoparticle dispersions | |
| Choi et al. | Magnetorheology of synthesized core-shell structured nanoparticle | |
| CN104091678B (zh) | 一种油酸包覆纳米Fe3O4分散于煤油基的磁性液体的制备方法 | |
| JP4954977B2 (ja) | セリウム並びにジルコニウム、希土類金属、チタン及びスズから選択される別の元素の化合物のコロイド分散体、この化合物をベースとする分散性固体並びにそれらの製造方法 | |
| WO2005009603A1 (en) | Colloidal core-shell assemblies and preparation methods | |
| Ibarra-Sánchez et al. | Key parameters for scaling up the synthesis of magnetite nanoparticles in organic media: Stirring rate and growth kinetic | |
| CN1317721C (zh) | 一种磁流变液及其制备方法 | |
| Filho et al. | Superparamagnetic polyacrylamide/magnetite composite gels | |
| CN1320566C (zh) | 可调变粘滞度磁性液体的制备方法 | |
| CN102001711A (zh) | 一种水基四氧化三铁磁性流体的制备方法 | |
| CN1218902C (zh) | 一种水基酸性钴铁氧体CoFe2O4磁性液体的制备方法 | |
| Xu et al. | Effect of complexation on the zeta potential of titanium dioxide dispersions | |
| Nesterova et al. | Nanoscale iron (III) oxyhydroxy aggregates formed in the presence of functional water-soluble polymers: models for iron (III) biomineralisation processes | |
| CN101209860A (zh) | 水基Fe3O4磁性流体的制备方法 | |
| CN108587743B (zh) | 一种磁流变胶及其制备方法 | |
| CN108109805B (zh) | 一种由peg调控制得的羧酸型磁性纳米粒子及其应用 | |
| CN103680799A (zh) | 一种全氟聚醚油基磁性液体 | |
| Sunaryono et al. | Magneto-thermal behavior of MnxFe3-xO4-PVA/PVP magnetic hydrogel and its potential application | |
| CN101055782A (zh) | 一种新型生物兼容磁性荧光纳米颗粒的制备方法 | |
| CN102786931B (zh) | 原位聚合法合成pam包覆稀土氟化物纳米材料的方法 | |
| CN104080840B (zh) | 磁性微粒复合物的制作方法 | |
| JP3768564B2 (ja) | シリコーンオイルベースの磁性流体およびその製法 | |
| CN101148270A (zh) | 锌铁氧体磁性凝胶的制备方法 | |
| Hinrichs et al. | Synthesis and characterization of anisotropic magnetic hydrogels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070606 Termination date: 20100104 |