[發(fā)明專利]一種用于磁控定點加熱源的磁性復(fù)合水凝膠及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610683340.8
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN106279541B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任俊莉;代晴晴;孫潤倉;陳曉楓;劉傳富
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/54;C08F222/38;C08J3/24;C08J3/075;C08K3/22;C08B37/14;H01F1/42;C08L51/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了一種用于磁控定點加熱源的磁性復(fù)合水凝膠及其制備方法與應(yīng)用。該方法的步驟為：微波法改性木聚糖制備羧甲基木聚糖，用去離子水溶解得羧甲基木聚糖溶液，再加入N?異丙基丙烯酰胺和交聯(lián)劑，混合均勻后，再加入引發(fā)劑，通N₂，加入交聯(lián)促進(jìn)劑，交聯(lián)，用去離子水洗滌潤脹水凝膠至平衡；將FeCl₃·6H₂O與FeSO₄·7H₂O溶于NaCl溶液中，將羧甲基木聚糖水凝膠放入混合溶液中，通N₂；取出變成黃色的水凝膠，將其浸入NH₃·H₂O中，通N₂，得到黑色的水凝膠，洗滌，液氮冷凍干燥，得磁性復(fù)合水凝膠。本發(fā)明制備方法工藝易操作，具有環(huán)境友好性；所得水凝膠具有良好的磁敏感性和光熱性能，可用作磁控定點加熱源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然高分子功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于磁控定點加熱源的磁性復(fù)合水凝膠及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，可再生木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)資源的開發(fā)和利用得到了人們的極大重視和關(guān)注，被認(rèn)為是解決石化資源日益枯竭和環(huán)境問題的有效途徑。半纖維素是農(nóng)林生物質(zhì)的主要組分之一，其含量僅次于纖維素，是地球上最豐富、最廉價的可再生資源之一。木聚糖是半纖維素主要的結(jié)構(gòu)形式，主要存在于闊葉木和禾本科植物中。

四氧化三鐵納米顆粒（IONPs）具有獨(dú)特的超順磁特性，被廣泛應(yīng)用在污水處理、分析檢測、生物大分子及細(xì)胞分離、藥物靶向運(yùn)輸及可控釋放、腫瘤磁熱治療、磁共振成像等領(lǐng)域。納米復(fù)合水凝膠將納米材料的優(yōu)異性質(zhì)（如，磁性、光熱、表面等離子體、催化性等）與智能水凝膠獨(dú)特的性質(zhì)（如外界刺激如溫度、高含水量、pH誘導(dǎo)的相轉(zhuǎn)變）結(jié)合起來，可以賦予復(fù)合水凝膠優(yōu)異的性能。磁性復(fù)合水凝膠是將磁性材料載入到水凝膠中而得到的。載入的磁性成分可以對外界的磁場產(chǎn)生響應(yīng)，增強(qiáng)了其可控性。把磁性復(fù)合水凝膠和溫度敏感成分結(jié)合起來，可以實現(xiàn)磁控定點加熱，此外，例如Fe₃O₄納米顆粒的載入不僅賦予了復(fù)合水凝膠的磁性功能，而且還使水凝膠的顏色發(fā)生變化，由無色變成黑絲，這在一定程度上賦予了復(fù)合水凝膠的光熱性能。這樣就可以將磁性和對近紅外線（NIR）吸收轉(zhuǎn)熱并發(fā)生體積相變結(jié)合起來，在微流控開關(guān)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種溫度快速響應(yīng)的可用于磁控定點加熱源的磁性復(fù)合水凝膠。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述磁性復(fù)合水凝膠的制備方法；

本發(fā)明的再一目的在于提供上述磁性復(fù)合水凝膠在磁控定點加熱上的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種可用于磁控定點加熱源的磁性復(fù)合水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

（1）將木聚糖粉末溶于超純水中，水浴中加熱溶解；降至室溫，加入氫氧化鈉溶液；10~30 min之后，加入氯乙酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，在50~80℃下微波反應(yīng)10~30 min；反應(yīng)完畢，降至室溫，中和反應(yīng)液，乙醇沉淀，離心洗滌，至溶劑的顏色為無色，然后冷凍干燥得到羧甲基木聚糖；

（2）將羧甲基木聚糖溶解在0.2~0.4 mol L^-1的NaCl溶液中，10~20℃冰浴；然后加入N-異丙基丙烯酰胺和交聯(lián)劑，通氮?dú)夤呐荩旌暇鶆蚝螅尤胍l(fā)劑，引發(fā)5~15min后，加入交聯(lián)促進(jìn)劑，在10~20℃下交聯(lián)6~10 h，得羧甲基木聚糖基水凝膠；