一种光热材料Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺的制备方法及其应用

摘要

一种光热材料Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺的制备方法及其应用，涉及一种光热材料的制备方法及其应用。本发明是要解决目前超疏表面操控液滴的远程操作不易实现，对于液滴在各个方向自由移动方面受到限制的技术问题。本发明：一、制备Fe₃O₄分散溶液；二、制备Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒；三、制备Fe₃O₄/聚多巴胺-溴；四、制备Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺。优点：本发明的光热材料可以使有机液滴在水中的操作简单易行，设备简单，原料方便获得，成本低，对有机液滴的操控是通过远程激光控制，Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺材料在水下是超疏油状态，并不对有机液滴造成污染，具有广泛的应用前景。

主权项

一种光热材料Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺的制备方法，其特征在于光热材料Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺的制备方法是按以下步骤进行的：一、制备Fe₃O₄分散溶液：将Fe₃O₄纳米颗粒在三羟甲基氨基甲烷水溶液中超声10min～60min，得到分散溶液；所述的三羟甲基氨基甲烷水溶液中三羟甲基氨基甲烷的质量与去离子水的体积比为1g:(0.083L～4.13L)；所述的Fe₃O₄纳米颗粒的质量与三羟甲基氨基甲烷水溶液的体积比为1g:(2L～100L)；二、制备Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒：向步骤一得到的分散溶液中加入多巴胺，在搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌10h～36h，得到Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒分散液，用磁铁将Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒吸出来，用去离子水清洗Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒3次～4次，在室温下自然干燥，得到干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒；步骤二中所述的多巴胺与步骤一所述的Fe₃O₄纳米颗粒的质量比为1:(0.5～100)；三、制备Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴：将步骤二得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒和三乙胺依次加入到四氢呋喃中，得到混合液Ⅰ，将混合液Ⅰ放入冰浴中，然后缓慢将含有溴代异丁酰溴的四氢呋喃溶液加入到冰浴中的混合液Ⅰ中，在冰浴和搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌1h～5h，然后在温度为18℃～25℃和搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌10h～36h，得到Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴分散液，用磁铁将Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴吸出来，分别用乙醇和去离子水各清洗2次，在室温下自然干燥，得到干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴；步骤三中所述的三乙胺的体积与步骤二所述的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1mL:(0.025g～0.25g)；步骤三中所述的四氢呋喃的体积与步骤二所述的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1mL:(0.0025g～0.025g)；步骤三中所述的含有溴代异丁酰溴的四氢呋喃溶液含有溴代异丁酰溴的四氢呋喃溶液中溴代异丁酰溴的体积与步骤二所述的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1mL:(0.01g～0.28g)；步骤三中所述的含有溴代异丁酰溴的四氢呋喃溶液的体积与步骤二所述的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1mL:(0.005g～0.05g)；步骤三的整个过程都是在惰性气体的保护下完成；四、制备Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺：将异丙基丙烯酰胺单体、去离子水和步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴依次加入到无水乙醇中，在温度为18℃～25℃和搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌10min～60min，得到混合液Ⅱ；将溴化铜、联吡啶、抗坏血酸和去离子水依次加入到无水乙醇中，在温度为18℃～25℃和搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌10～60min，得到混合液Ⅲ；将混合液Ⅱ倒入混合液Ⅲ，在温度为18℃～25℃和搅拌速度为100r/min～900r/min的条件下搅拌10h～36h，得到Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺的分散液，用磁铁将Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺吸出来，分别用乙醇和去离子水各清洗2次，在室温下自然干燥，得到干净的Fe₃O₄/聚多巴胺/聚异丙基丙烯酰胺；步骤四所述的异丙基丙烯酰胺单体与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1:(0.05～0.5)；步骤四所述的混合液Ⅱ中去离子水的体积与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1mL:(0.0125g～0.125g)；步骤四所述的混合液Ⅱ中无水乙醇的体积与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1mL:(0.003g～0.03g)；步骤四所述的溴化铜与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1:(22.73～227.27)；步骤四所述的联吡啶与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1:(3.33～33.33)；步骤四所述的抗坏血酸与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1:(2.94～29.41)；步骤四所述的混合液Ⅲ中去离子水的体积与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1mL:(0.0125g～0.125g)；步骤四所述的混合液Ⅲ中无水乙醇的体积与步骤三得到的干净的Fe₃O₄/聚多巴胺‑溴的质量比为1mL:(0.003g～0.03g)；步骤四的整个过程都是在惰性气体的保护下完成。