[發(fā)明專利]基于楊絮為模板包覆γ-Fe2O3/MnO2制備磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911193834.8 | 申請日： | 2019-11-28 |
| 公開（公告）號： | CN110768481A | 公開（公告）日： | 2020-02-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭嬋;吳修凱;肖榮;王乾廷;戴品強(qiáng);李巍 | 申請（專利權(quán)）人： | 福建工程學(xué)院 |
| 主分類號： | H02K15/00 | 分類號： | H02K15/00;C01G49/06;C01G45/02 |
| 代理公司： | 11468 北京市科名專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) | 代理人： | 陳朝陽 |
| 地址： | 350000 福建省福州*** | 國省代碼： | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 微型馬達(dá) 纖維 驅(qū)動 磁導(dǎo) 磁性引導(dǎo) 二次污染 環(huán)保領(lǐng)域 模板制備 清潔處理 外部磁場 污染區(qū)域 吸附性能 潛在的 制備 回收 污染 種植 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種以楊絮纖維為模板制備γ?Fe2O3/MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)的方法，其以楊絮纖維作為模板，同時負(fù)載γ?Fe2O3和MnO2，制備得到γ?Fe2O3/MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)，其能通過磁性引導(dǎo)和氣泡驅(qū)動達(dá)到難以接近的污染區(qū)域進(jìn)行清潔處理，并且在處理后可通過外部磁場將其回收，避免其造成二次污染；本發(fā)明使用楊絮纖維作為模板，一種植源性污染，不受人們重視，易獲取，成本低廉，所制得的微型馬達(dá)具有優(yōu)良的吸附性能和循環(huán)使用性能，在環(huán)保領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于微型馬達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以楊絮纖維為模板制備γ-Fe2O3/MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)的方法。
背景技術(shù)
自2004-2005年合成微納馬達(dá)的初次報道以來，開啟了微納馬達(dá)研究的新篇章。受到自然界微生物運(yùn)動的啟發(fā)，國內(nèi)外研究學(xué)者已經(jīng)開始研究并設(shè)計不同形式的微納馬達(dá)。作為微納尺度下的動力裝置，微納馬達(dá)是微納機(jī)電系統(tǒng)中機(jī)械化的先導(dǎo)，對納米技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。 微納馬達(dá)是一種在微納尺度下能將化學(xué)能、光能和電能等其他形式能轉(zhuǎn)化為動能或驅(qū)動力推動自身運(yùn)動的裝置。作為微納機(jī)電系統(tǒng)中的動力裝置，微納馬達(dá)可對輸入的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化用以實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動，如螺旋運(yùn)動和直線運(yùn)動等。由于具有重量輕、體積小和推力大等特點(diǎn)，微納馬達(dá)在在生物醫(yī)療領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景，同樣在環(huán)境治理等方面表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢，應(yīng)用潛力巨大。
楊絮纖維是一種可再生的天然纖維素材料，分子骨架上含有大量的羥基，其形貌為中空管式，具有較大的比表面積，原料來源豐富，成本低廉，環(huán)保，并且具有大規(guī)模生產(chǎn)的可能性。MnO2用作催化劑以產(chǎn)生氣泡推力驅(qū)動。MnO2不僅是片狀結(jié)構(gòu)，而且還具有優(yōu)異的生物相容性，可以改善微電機(jī)的比表面積。γ-Fe2O3可以控制微電機(jī)的運(yùn)動方向，也可以回收利用，避免二次污染。
目前，關(guān)于負(fù)載三氧化二鐵和二氧化錳（γ-Fe2O3/MnO2）的微型馬達(dá)的相關(guān)報道很多，但是采用楊絮纖維作為生物模板，來負(fù)載二氧化錳和三氧化二鐵的報道目前還沒有看到。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以楊絮纖維為模板制備γ-Fe2O3/ MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)的方法，其以低廉易得的楊絮纖維作為模板，同時負(fù)載γ-Fe2O3和MnO2，制備得到微型馬達(dá)，其能通過磁性引導(dǎo)和氣泡驅(qū)動達(dá)到難以接近的污染區(qū)域進(jìn)行清潔處理，并且在處理后可通過外部磁場將其回收，避免其造成二次污染。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種以楊絮纖維為模板制備γ-Fe2O3/MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)的方法，包括以下步驟：
（1）將楊絮纖維浸泡在三氯化鐵溶液中，浸泡時間為24-72h；
（2）將步驟（1）處理后的楊絮纖維清洗干燥，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下燒結(jié)，得到燒結(jié)樣品；
（3）將燒結(jié)樣品與高錳酸鉀溶液混合并超聲分散均勻，再將混合液置于水熱反應(yīng)釜中，在120℃下反應(yīng)1-5h，然后再經(jīng)清洗干燥得到基于γ-Fe2O3/MnO2磁導(dǎo)氣泡驅(qū)動微型馬達(dá)。
進(jìn)一步地， 步驟（1）所述三氯化鐵水溶液濃度為0.5 mol/L。
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