油酸钠包覆Fe3O4磁流体的制备及其包覆结构研究

摘要

磁流体是由磁性粒子、表面活性剂以及载液三者混合而成的一种稳定的胶状溶液。由于这种胶状液体既有固体磁性材料的磁性，又有液体材料的流动性，且这种胶体溶液在重力场和磁场作用下是稳定而不沉淀的，具有许多其它固体磁性材料与液体材料所不具有的特殊性质，可以广泛地应用于密封、研磨、热疗、靶向给药等领域。但是磁流体稳定性差的问题一直没有得到很好的解决，这大大限制了磁流体的应用。为了解决这一问题，我们系统地研究了制备工艺参数、表面活性剂及其包覆结构对磁流体稳定性的影响，并初步研究了磁流体靶向载药微球的制备技术，得到了以下一些主要结论： 1)获得了共沉淀法制备Fe<,3>O<,4>磁性粒子的最佳制备工艺：最佳的反应温度为75℃，反应浓度是0.5mol/L。反应温度主要影响Fe<,3>O<,4>的晶体结构，在低温时主要得到反铁磁性α-FeOOH相，降低了Fe<,3>O<,4>磁性；反应浓度主要影响Fe<,3>O<,4>的生成速度，进而影响Fe<,3>O<,4>的晶体结构。 2)油酸钠包覆磁流体的反应最佳pH值是5.5，载液的pH值是10；油酸钠同磁性粒子间形成化学吸附，降低了磁性粒子的表面能，增加了粒子间的阻力，大大提高了磁流体的稳定性。由于表面活性剂在磁性粒子表面的钉扎包覆后的磁性粒子的饱和磁化强度小于未包覆的磁性粒子。 3)油酸钠化学吸附在第一层，多余的油酸钠物理吸附在第二层。我们提出了形成良好稳定性磁流体的表面结构条件：一是必须有一定的驱动力使表面活性剂向磁性粒子靠拢；二是粒子同表面活性剂必须形成牢固的吸附；油酸钠包覆磁流体的过程：共沉淀法制备磁性粒子在表面吸附了大量的羟基，在酸性条件下，这些羟基吸附了大量的H+而使整个粒子带正电荷。加入的油酸钠电离出带负电的油酸根，油酸根和磁性粒子间由于库仑力的作用相互靠拢在一起，油酸根中的-C=O均裂成两个相等的-C-O-单键，同磁性粒子表面结合形成第一层吸附；这时溶液中还有过量的油酸钠，而油酸钠一端疏水，另一端亲水，这种疏水和驱水的形成的驱动力使得溶液中的油酸钠疏水端物理吸附在第一层，形成第二层，而亲水端则深入水中。但是物理吸附的第二层并不牢固，很容易被有机溶剂洗掉，而化学吸附的第一层则很牢固。油酸钠包覆后的磁流体这种两层特性可以使磁流体分散在极性和非极性溶液中。 4)磁流体可以作为靶向载药给药的载体；

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪言

1.1磁流体的分类

1.1.1按磁粒粒子类型

1.1.2按载液种类

1.1.3按应用领域

1.1.4按性能指标

1.2磁流体的主要性质

1.3磁流体的应用

1.3.1磁流体在密封上的应用

1.3.2磁流体在研磨抛光方面的应用

1.3.3磁流体在肿瘤治疗方面的应用

1.4磁流体的稳定性解析

1.4.1磁性粒子大小对磁流体稳定性的影响

1.4.2粒子间距离对磁流体稳定性的影响

1.5磁流体的制备方法

1.6选题的目的和意义

1.7研究的具体内容

第二章材料制备和试验方法

2.1试验试剂和仪器

2.2试验方法

2.3磁流体性能的表征

2.3.1 X射线衍射仪(XRD)

2.3.2透射电镜(TEM)

2.3.3傅立叶红外光谱(FT-IR)

2.3.4 DSC-TG

2.3.5振动样品磁强计(VSM)

2.3.6磁流体稳定性

2.3.7磁流体磁响应性的测量

第三章Fe3O4磁性粒子的制备

3.1试验内容

3.2实验结果

3.2.1反应温度对制备Fe3O4磁性粒子分散性和磁性的影响

3.2.2反应浓度对制备Fe3O4磁性粒子分散性和磁性的影响

3.2.3溶液pH值对未包覆的Fe3O4磁流体磁响应性的影响

3.2.4溶液pH值对未包覆的Fe3O4磁流体稳定性的影响

3.2.5 Fe3O4质量浓度对磁流体稳定性的影响

3.3未包覆Fe3O4磁流体的性能的表征

3.4小结

第四章油酸钠包覆磁流体的制备

4.1油酸钠包覆磁流体的制备

4.1.1实验材料和仪器

4.1.2实验部分

4.2实验结果和分析

4.2.1反应pH对油酸钠包覆磁流体稳定性的影响

4.2.2磁流体载液pH对油酸钠包覆磁流体稳定性的影响

4.3油酸钠包覆Fe3O4磁流体的表征

4.4小结

第五章油酸钠包覆Fe3O4磁性粒子的表面结构分析

5.1试验试剂和仪器

5.2油酸钠包覆Fe3O4磁流体的制备

5.3油酸钠包覆过程及结构

5.4油酸钠实际包覆质量的计算

5.4.1通过TEM计算

5.4.2通过TGA计算

5.4.3理论上油酸钠的用量计算

5.5小结

第六章磁流体载药微球的初步研究

6.1顺铂微球的制备

6.2顺铂微球的检测

第七章本文的主要结论

参考文献

硕士期间发表的学术论文和专利

致谢