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摘要
对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)磁性纳米流体的制备工艺及稳定性进行研究。在化学共沉淀制备方法基础上引入酸处理和分散剂改性两种界面修饰方法,制备了MWCNT-Fe3O4磁性纳米材料,并对其分散性进行表征。结果表明,所制备MWCNT-Fe3O4复合材料中Fe3O4的粒径约为10 nm。MWCNT酸预处理和分散剂改性两种界面修饰方法制备的复合磁性纳米材料中Fe3O4粒子均匀分散在MWCNT表面。随后,选取阿拉伯树胶粉GA、十二烷基苯磺酸钠SDBS、十二烷基磺酸钠SDS、十六烷基三甲基溴化铵CTAB 4种表面活性剂作为分散剂制备水基MWCNT-Fe3O4磁性纳米流体,并采用静置离心分析方法研究了表面活性剂种类及浓度对MWCNT-Fe3O4流体稳定性的影响。对采用不同表面活性剂种类和浓度的16种纳米流体经过2 000 r/min高速离心加速沉降实验,结果发现采用SDBS分散剂与MWCNT-Fe3O4质量比为1∶1时,所制备的流体沉降量最小,仅沉降了9%。经30 d沉降观察,未发现明显沉淀。测试得到MWCNT-Fe3O4复合材料的饱和磁化强度在20 Am2/kg左右,所制备磁性纳米流体在磁场下具有超顺磁性。
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