[发明专利]一种柔性四氧化三铁纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种柔性四氧化三铁纤维及其制备方法。所述四氧化三铁纤维直径约为0.5～1.5μm，由四氧化三铁纳米晶粒组成。制备方法包括：将新制备的氢氧化铁、酸源在水中充分搅拌至完全溶解，减压蒸馏，直至形成粘稠溶胶；加入助纺剂，并调节到一定黏度得到前驱体纺丝液；通过静电纺丝获得前驱体纤维，再经空气气氛下预处理和无氧环境高温热处理制得四氧化三铁纤维，无需还原步骤。本发明不仅克服了铁盐直接溶于高聚物形成纺丝液进而静电纺丝制备的纤维柔性不佳的问题，且解决了共混纺丝法中四氧化三铁纳米颗粒在纺丝液中混合不均匀和四氧化三铁纳米颗粒掺量有限导致饱和磁化强度低的问题。纤维柔韧性优异，饱和磁化率高，易于通过外加磁场分离。

主权项

1.一种柔性四氧化三铁纤维的制备方法，包括步骤如下：(1)称取三价铁盐加入到去离子水中搅拌溶解，滴加碱性溶液直至其完全沉淀，离心分离沉淀并用去离子水清洗，制备氢氧化铁沉淀；(2)按照摩尔比为铁离子：酸源＝1：1～3的比例，分别称取步骤(1)新制备的氢氧化铁、酸源，在25～90℃温度下加入到水中搅拌反应溶解，搅拌时间12～24h，得到澄清溶液；(3)将步骤(2)所制得的澄清溶液在30～80℃减压蒸馏，直至形成粘稠溶胶；(4)在步骤(3)所得溶胶中加入助纺剂，并用溶剂调节粘度，在25～60℃温度下搅拌溶解，搅拌时间1～6h，制得四氧化三铁前驱体纺丝液；(5)将步骤(4)所制得的前驱体纺丝液进行静电纺丝，得到四氧化三铁前驱体纤维；(6)将步骤(5)获得的四氧化三铁前驱体纤维在空气条件下，以0.5～4℃/min的升温速率升温至200～350℃，保温0.5～2h，进行预处理；(7)将步骤(6)获得的预处理纤维在无氧条件下，以3～10℃/min的升温速率升温至500～700℃，保温1～3h，获得四氧化三铁纤维。