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摘 要

磁性微球（MagneticMicrospheres）是近年来发展迅速的一种新型磁性材料，本文将对其进行一些浅析。它是拥有一定磁性和特殊结构的微球，是性能良好的新型纳米材料。该材料具有良好的磁响应性、生物相容性和化学稳定性，且有望在医药、催化化学、分离提纯、废水处理等领域得到应用和发展。随着研究人员的不断深入研究和发掘，其应用潜能也在不断呈现中，对该材料的制备及其性能研究，极具科研和社会意义。无机磁性微球种类颇多，其中以Fe₃O₄磁性微球最为常用。本文将对聚苯乙烯、包覆、四氧化三铁磁性微球这几个关键词进行综述，并且呈现我们现有的研究成果，采用悬浮聚合法制备了聚苯乙烯包覆Fe₃O₄磁性微球，运用各种测试手段，对该磁性微球的形貌特征、结构、磁学性能及研究用进行表征。按照制备方法和该材料的探索发现历史及其该领域的进展，进行了总结和探讨，涵盖了探究过程、反应原理、磁性微球的性质、Fe₃O₄磁性微球的特点、聚苯乙烯包覆法的优特点、功能化磁性微球的应用介绍，并进行对于未来的展望。

关键词：聚苯乙烯；四氧化三铁；磁性微球；表面修饰；包覆

Preparation and properties of polystyrene coated Fe₃O₄ magnetic microspheres

Abstract

Magnetic Microspheres are a new type of Magnetic materials which have developed rapidly in recent years. They are an important research direction of Nanomaterials. They are mainly composed of Magnetic inorganic particles and organic polymers formed by appropriate methods. Because of its excellent magnetic response, biocompatibility and chemical stability, this material has a broad application prospect and development future in the fields of medicine, pharmacy, catalytic chemistry, separation and purification and wastewater treatment. With the continuous in-depth research and exploration of researchers, its application potential is also constantly presented, the preparation of the material and its performance research, is of great scientific research and social significance. In this paper, the preparation and properties of polystyrene coated Fe₃O₄ magnetic microspheres were reviewed. The suspension polymerization method was used to prepare polystyrene coated Fe₃O₄ magnetic microspheres. The effects of stirring rate, polystyrene coated process and various factors on the properties of composite microspheres were studied. structure, magnetic properties and research purposes of polystyrene coated Fe₃O₄ magnetic microspheres. According to the preparation method and the discovery of the material in the field of history and the progress, are summarized and discussed, covers the inquiry process, reaction principle, the properties of magnetic microspheres, Fe₃O₄ magnetic characteristics, polystyrene microspheres coated method of optimal characteristics, the application of functional magnetic microspheres are introduced, and for the future.

Key Words: Polystyrene; Ferric oxide; Magnetic microspheres; Surface modification; coated

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章绪论 1

1.1磁性高分子微球的结构与特性 1

1.1.1磁性高分子微球的结构 1

1.1.2磁性高分子微球的特性 2

1.1.3磁性高分子微球的应用 3

1.2关于磁性微球的制备方法 5

1.3磁性微球制备的研究意义 7

第二章实验部分 8

2.1Fe₃O₄磁性微球的主要制备方法：共沉淀法 8

2.2聚苯乙烯与Fe₃O₄磁性微球复合制备 8

2.2.1实验目的 8

2.2.2实验计划 8

2.2.3主要药品、试剂 8

2.2.4主要试剂 9

2.2.5实验记录 9

2.3实验结果 9

2.3.1粒径分布 9

2.3.2红外表征 10

2.3.3扫描电镜 11

2.3.4透射电镜 12

第三章总结 14

3.1总结 14

致谢 14

参考文献 15

第一章 绪论

生物科技、信息科技和纳米科技逐渐成为21世纪科技发展的前沿。“科技”在世界未来发展中担任的角色越来越重要，科技对于社会价值的创造也越来越大。磁性高分子微球，从字面意思展开，是具有磁性的一种高分子材料，至于如何将磁性与微球结合，是需要我们加以深入探讨的。值得注意的是,磁性复合微球不仅具有普通聚合物微球的一系列功能，而且具有磁响应功能，从而具有一定的导向功能。磁性微球以其独特的磁响应、良好的生物相容性、较大的比表面积和易于表面功能化等特点，在生物医学和分离工程等领域得到了广泛的应用^[1]，用于医疗行业的有核磁共振，核磁共振的运用是的人体的构造更加清晰，病灶的呈现更加透明和准确；用于环境保护的有废水处理，比如目前日本欲排放核污染水源的公共热点话题引起人们公愤，在处理废水这一块，磁性微球也能起到鲜明的作用。随着科技发展，对于纳米材料的各种需求逐渐上涨，为了满足各种需求,多种磁性微球的制备方法逐渐的被开发，具有不同结构和表面功能化的磁性微球一一问世。关于磁性高分子的研究，总体还处于初出茅庐的阶段，让磁性高分子微球切实的运用到实际中去，解决实际问题，着实任重而道远。

1.1磁性高分子微球的结构与特性

1.1.1磁性高分子微球的结构

对于磁性微球的研究，专家学者们从未间断，并陆续发现了多种不同结构类型构造的磁性微球，总体可分为四种类型。其一以磁性纳米粒子为核心，包裹上聚合物的外衣，如同一个圆滚滚的小汤圆，结构一是本文论述重点。其二是以某种聚合物为核心，与结构一不同的是，它用磁性纳米粒子为壳进行磁性的包裹，结构一“内敛”，那么结构二就“外放”，磁性微球如同圆圆的小触角一般钉在外面，这个结构与结构一有反其道而行的意味；其三磁性纳米粒子被巧妙的嵌入内层和外层的高分子材料中。参见图1.1^[2]

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