一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶及其制备方法与应用。该方法的步骤为：微波法改性木聚糖制备羧甲基木聚糖，用去离子水溶解得羧甲基木聚糖溶液，再加入N‑异丙基丙烯酰胺和交联剂，混合均匀后，再加入引发剂，通N2，加入交联促进剂，交联，用去离子水洗涤润胀水凝胶至平衡；将FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O溶于NaCl溶液中，将羧甲基木聚糖水凝胶放入混合溶液中，通N2；取出变成黄色的水凝胶，将其浸入NH3·H2O中，通N2，得到黑色的水凝胶，洗涤，液氮冷冻干燥，得磁性复合水凝胶。本发明专利技术制备方法工艺易操作，具有环境友好性；所得水凝胶具有良好的磁敏感性和光热性能，可用作磁控定点加热源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然高分子功能材料制备
，具体涉及一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，可再生木质纤维素类生物质资源的开发和利用得到了人们的极大重视和关注，被认为是解决石化资源日益枯竭和环境问题的有效途径。半纤维素是农林生物质的主要组分之一，其含量仅次于纤维素，是地球上最丰富、最廉价的可再生资源之一。木聚糖是半纤维素主要的结构形式，主要存在于阔叶木和禾本科植物中。四氧化三铁纳米颗粒（IONPs）具有独特的超顺磁特性，被广泛应用在污水处理、分析检测、生物大分子及细胞分离、药物靶向运输及可控释放、肿瘤磁热治疗、磁共振成像等领域。纳米复合水凝胶将纳米材料的优异性质（如，磁性、光热、表面等离子体、催化性等）与智能水凝胶独特的性质（如外界刺激如温度、高含水量、pH诱导的相转变）结合起来，可以赋予复合水凝胶优异的性能。磁性复合水凝胶是将磁性材料载入到水凝胶中而得到的。载入的磁性成分可以对外界的磁场产生响应，增强了其可控性。把磁性复合水凝胶和温度敏感成分结合起来，可以实现磁控定点加热，此外，例如Fe3O4纳米颗粒的载入不仅赋予了复合水凝胶的磁性功能，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将木聚糖粉末溶于超纯水中，水浴中加热溶解；降至室温，加入氢氧化钠溶液；10~30min之后，加入氯乙酸钠溶液和氢氧化钠溶液，在50~80℃下微波反应10~30min；反应完毕，降至室温，中和反应液，乙醇沉淀，离心洗涤至溶剂的颜色为无色，然后冷冻干燥得到羧甲基木聚糖；（2）将羧甲基木聚糖溶解在0.2~0.4mol L‑1的NaCl溶液中，10~20℃冰浴；然后加入N‑异丙基丙烯酰胺和交联剂，通氮气鼓泡，混合均匀后，加入引发剂，引发5~15min后，加入交联促进剂交联于10‑20℃冰浴6~10h，得羧甲基木聚糖基水凝...

【技术特征摘要】
1.一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将木聚糖粉末溶于超纯水中，水浴中加热溶解；降至室温，加入氢氧化钠溶液；10~30min之后，加入氯乙酸钠溶液和氢氧化钠溶液，在50~80℃下微波反应10~30min；反应完毕，降至室温，中和反应液，乙醇沉淀，离心洗涤至溶剂的颜色为无色，然后冷冻干燥得到羧甲基木聚糖；（2）将羧甲基木聚糖溶解在0.2~0.4molL-1的NaCl溶液中，10~20℃冰浴；然后加入N-异丙基丙烯酰胺和交联剂，通氮气鼓泡，混合均匀后，加入引发剂，引发5~15min后，加入交联促进剂交联于10-20℃冰浴6~10h，得羧甲基木聚糖基水凝胶；（3）将FeCl3·6H2O与FeSO4·7H2O溶于蒸馏水中，得铁盐溶液；再将羧甲基木聚糖基水凝胶放入铁盐溶液中浸泡，同时通氮气；取出变成黄色的水凝胶，浸入氨水中，同时通氮气鼓泡，得到黑色的水凝胶；均匀切片，干燥，所得固体即为用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶，标记为PNIPAM/Fe3O4水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述水浴的温度为70~90℃，水浴中加热溶解的时间为30~60min；所述中和反应液指用冰醋酸调节pH=7；所述乙醇沉淀是用3~5倍体积反应液的60~90wt%乙醇沉淀；所述洗涤用60~90wt%乙醇洗3~5次。3.根据权利要求1所述的一种用于磁控定点加热源的磁性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）中氯乙酸钠：木聚糖木糖单元：氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊莉，代晴晴，孙润仓，陈晓枫，刘传富，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44