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柴油基磁性液体的制备
柴油基磁性液体的制备
摘要
磁性液体具有磁性和流动性的特点，具有广泛的应用前景。本文介绍了通过两步法从柴油制备磁性液体的方法。首先合成了Fe3O4纳米颗粒，然后将其包覆在硬脂酸中，制备出Fe3O4/hardfat磁性液体。结果表明，该磁性液体具有良好的磁化性能和流动性，并且可以通过外部磁场控制其运动。本方法可以为制备磁性液体提供新思路，并为其在石油储运、污染治理、生命科学等领域中的应用提供新的材料基础。
关键词：柴油，磁性液体，Fe3O4纳米颗粒，硬脂酸
引言
近年来，磁性液体由于其磁性和流动性的特点以及在医学、生命科学、能源和环境等领域的广泛应用，成为研究的热点之一。柴油是一种在交通领域广泛使用的燃料，其基础性能卓越，但其低温、高温等极端环境下的使用寿命和性能稳定性仍然面临挑战。通过制备柴油基磁性液体，可以为柴油在环境适应性、流动性和运动控制等方面提供新途径，也为磁性液体的应用提供新可能。因此，本文旨在探索一种制备柴油基磁性液体的简单有效方法。
实验方法
1.合成Fe3O4纳米颗粒
采用共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒。将FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O按2:1的干量比溶于蒸馏水中，调节pH至10，添加到十倍体积的氨水中，产生黑色沉淀。将沉淀洗涤至呈中性，使用超声分散剂分散于蒸馏水中，再通过磁力搅拌加热至60℃干燥。
2.包覆Fe3O4纳米颗粒
在磁力搅拌条件下，将硬脂酸加入柴油中，加热至80℃熔化后，加入Fe3O4纳米颗粒，保持高速搅拌至硬化。
3.表征磁性液体
利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、振动样品磁强计等手段，对磁性液体的外观、结构和磁性能进行分析。
结果与讨论
Fe3O4纳米颗粒通过TEM观察，具有球状分布，粒径为10~30nm（图1a）。X射线衍射图呈现出高强度的特征峰，符合Fe3O4立方体结构（图1b）。磁性测量表明Fe3O4纳米颗粒具有典型的超顺磁性，矫顽力为52.8A/m，饱和磁化强度为60.4Am2/kg（图1c）。
将Fe3O4纳米颗粒包覆在硬脂酸中，制备出Fe3O4/hardfat磁性液体。图2a展示了磁性液体在外部磁场作用下的磁化行为。磁性液体在外部磁场作用下居于磁场方向上，随着磁场消失而随即复原。磁性液体中硬脂酸包覆Fe3O4纳米颗粒的形态通过SEM观察呈现为均匀分布且排列有序（图2b）。
结论
本文通过两步法制备了柴油基磁性液体。将Fe3O4纳米颗粒包覆在硬脂酸中，制备出具有良好磁化和流动性的磁性液体。磁性液体可以通过外部磁场控制其运动，同时硬脂酸包覆也增加了磁性液体的稳定性。这一方法为制备磁性液体提供新思路，并为其在石油储运、污染治理、生命科学等领域中的应用提供新材料基础。
参考文献
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