[發明專利]一種在低耐熱性材料表面原位生長Fe3O4納米線陣列的方法

在審

• 申請號: 201810770551.4
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108978187A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 胡江濤;張茂江;王明磊;吳國忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: D06M11/49
• 分類號: D06M11/49;D06M14/28;D06M14/30;D06M14/22;D06M11/63;C08L51/00;C08K7/08;C08F259/08;C08F220/44;D06M101/20;D06M101/32;D06M101/06;D06M101/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

1.一種在低耐熱性材料表面原位生長Fe₃O₄納米線陣列的方法，其特征在于，包括步驟：

S1，提供低耐熱性材料并在該低耐熱性材料的表面接枝聚丙烯腈分子鏈以得到接枝產物；

S2，接枝產物的聚丙烯腈分子鏈進行氨肟化反應形成偕胺肟基團以得到胺肟化產物；

S3，Fe³⁺和Fe²⁺溶解于水中形成鐵離子溶液；將胺肟化產物加入鐵離子溶液中，使得胺肟化產物的偕胺肟基團絡合鐵離子以實現對鐵離子的吸附，形成螯和混合溶液；將氨水溶液滴加到螯和混合溶液中并在60-70℃下反應，得到在低耐熱性材料表面原位生長Fe₃O₄納米線陣列。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述低耐熱性材料為通過輻射接枝聚合方法在基材表面引入聚丙烯腈分子鏈的聚合物材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，該聚合物材料為聚乙烯、聚丙烯、滌綸、聚偏氟乙烯、纖維素纖維、或芳砜纖維。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：丙烯腈和接枝溶劑混合形成丙烯腈混合溶液；將低耐熱性材料加入到丙烯腈混合溶液中形成待輻照溶液；向待輻照溶液中通入惰性氣體并置于鈷源下進行輻照，從而在該低耐熱性材料的表面接枝聚丙烯腈分子鏈以得到接枝粗品，該接枝粗品在洗滌溶劑中超聲洗滌和在漂洗溶劑中漂洗后烘干即得到接枝產物。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，該接枝溶劑為N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)或二者任意比例混合組成的混合液。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，該洗滌溶劑為二甲基亞砜或者N,N’-二甲基甲酰胺。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，該漂洗溶劑為乙醇、去離子水或二者任意比例混合組成的混合液。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：鹽酸羥胺水溶液和反應溶劑混合形成鹽酸羥胺混合溶液；將接枝產物加入到鹽酸羥胺混合溶液中形成反應混合溶液；使用堿溶液調節反應混合溶液的pH值為7-8，使得接枝產物的聚丙烯腈分子鏈進行氨肟化反應形成偕胺肟基團以得到胺肟化粗品，清洗胺肟化粗品后烘干即得到胺肟化產物。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O溶解在去離子水中形成鐵離子溶液；胺肟化產物加入鐵離子溶液中形成螯和混合溶液；氨水加入到去離子水中形成氨水溶液；氨水溶液滴加到螯和混合溶液中反應得到在低耐熱性材料表面原位生長Fe₃O₄納米線陣列。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，FeCl₃·6H₂O、FeSO₄·7H₂O、胺肟化產物和氨水的重量比為540-1080：335-670：100-200：682.5-1137.5。