铜铁氧体电泳悬浮液及其制备方法和应用与流程

本发明属于胶体化学及电泳技术领域，涉及电泳沉积涂层技术，具体涉及一种铜铁氧体电泳悬浮液及其制备方法和应用。

背景技术：

电泳沉积是一种有着广泛应用的材料涂层制备技术，其原理是在颗粒带电荷的悬浮液中通入电场，带电颗粒在电场作用下向相反方向极性运动并沉积在电极上，形成均匀的膜层，厚度可在0.2μm～200μm的范围内。其优点有涂层厚度可控、化学计量比准确、设备简单、不受衬底形状限制等。电泳悬浮液的特性，如稳定性，是决定涂层性能的关键因素。因此制备稳定性高的电泳悬浮液尤为关键。

cuxfe3-xo4是一种铁氧体材料，具有良好的磁性能，在气敏、光催化等领域有很大应用。但到目前为止尚未将其应用于电泳悬浮液。

技术实现要素：

解决的技术问题：本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，获得一种稳定性高的电泳悬浮液，且开发一种将cuxfe3-xo4用作电泳悬浮液的方法，本发明提供了一种铜铁氧体电泳悬浮液及其制备方法和应用。

技术方案：为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种铜铁氧体电泳悬浮液，所述电泳悬浮液具体包括cuxfe3-xo4固相，其中0.5≤x≤1。

所述cuxfe3-xo4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为1～15％。

一种铜铁氧体电泳悬浮液的制备方法，包含以下步骤：

第1步、化学共沉淀合成cuxfe3-xo4粉末，所述粉末粒径为40nm～200nm；

第2步、采用甲苯/乙醇为溶剂，在5～45℃条件下，将cuxfe3-xo4粉末分散于上述溶剂中，加入磷酸三丁酯，并通过盐酸调节ph值至5～6，配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。

其中，cuxfe3-xo4粉末的具体制备步骤为：将fecl3和cucl2加入去离子水中，滴加氨水生成沉淀，沉淀经洗涤、干燥、850～1000℃热处理即可制得。

所述cuxfe3-xo4粉末为规则形貌的球形颗粒，无杂相，颗粒间无粘连。

进一步优选的，所述甲苯/乙醇溶剂的体积比范围为1:1～4:1。

进一步优选的，所述磷酸三丁酯占悬浮液的体积百分数范围为0.5～5％。

进一步优选的，第2步所述的加样顺序为甲苯/乙醇、cuxfe3-xo4粉末、磷酸三丁酯、盐酸。

进一步优选的，第2步中所述机械搅拌时间为5～15min、所述超声振荡时间为10～50min。

本发明所述的铜铁氧体电泳悬浮液在基底表层镀膜和/或对微细粉体的分散及粒度分析中的应用。

有益效果：(1)本发明所述电泳悬浮液分散均匀彻底、陈化时间长，且zeta电位＞30mv；(2)本发明所述电泳悬浮液稳定性高；(3)本发明所述方法工艺简单、成本低。

附图说明

图1是实施例1～3电泳悬浮液zeta电位测量图；

图2是实施例1～3电泳悬浮液陈化时间测量图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

一种铜铁氧体电泳悬浮液，所述电泳悬浮液包括cuxfe3-xo4固相，其中x＝1。

所述cufe2o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为1％。

一种铜铁氧体电泳悬浮液的制备方法，包含以下步骤：

第1步、化学共沉淀合成cufe2o4粉末，粉末粒径为40nm左右，如图2所示；

第2步、采用甲苯/乙醇为溶剂，在5℃条件下，将cufe2o4粉末分散于上述溶剂中，加入磷酸三丁酯，并通过盐酸调节ph值至5，配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。

其中，所述cufe2o4粉末的具体制备步骤为：将fecl3和cucl2按摩尔比1:1混合加入去离子水中，滴加氨水生成沉淀，沉淀经洗涤、干燥、850℃热处理即可制得。

所述cufe2o4粉末为规则形貌的球形颗粒，无杂相，颗粒间无粘连。

所述甲苯/乙醇溶剂的体积比为1:1。

所述磷酸三丁酯占悬浮液的体积百分数为3％。

所述第2步的加样顺序为甲苯/乙醇、cufe2o4粉末、磷酸三丁酯、盐酸。

所述第2步中机械搅拌15min、超声振荡50min。

制备完毕后，密封包装冷藏保存。

本实施例有益效果：cufe2o4颗粒带正电荷，单分散；如图1中s-1所示，zeta电位为45mv；如图2中s-1所示，陈化时间40h。

实施例2

一种铜铁氧体电泳悬浮液，所述电泳悬浮液具体包括cuxfe3-xo4固相，其中x＝0.8。

所述cu0.8fe2.2o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为5％。

一种铜铁氧体电泳悬浮液的制备方法，包含以下步骤：

第1步、化学共沉淀合成cu0.8fe2.2o4粉末，粉末粒径为150nm；

第2步、采用甲苯/乙醇为溶剂，在30℃条件下，将cu0.8fe2.2o4粉末分散于上述溶剂中，加入磷酸三丁酯，并通过盐酸调节ph值至5.5，配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。

其中，所述cu0.8fe2.2o4粉末的具体制备步骤为：将fecl3和cucl2按摩尔比11:4混合加入去离子水中，滴加氨水生成沉淀，沉淀经洗涤、干燥、950℃热处理即可制得。

所述cu0.8fe2.2o4粉末为规则形貌的球形颗粒，无杂相，颗粒间无粘连。

所述甲苯/乙醇溶剂的体积比为2:1。

所述磷酸三丁酯占悬浮液的体积百分数为0.5％。

所述第2步的加样顺序为甲苯/乙醇/异丙醇、cu0.8fe2.2o4粉末、磷酸三丁酯、盐酸。

所述第2步中机械搅拌5min、超声振荡10min。

制备完毕后，密封包装冷藏保存。

本实施例有益效果：cu0.8fe2.2o4颗粒带正电荷，单分散；如图1中s-2所示，zeta电位为30mv；如图2中s-2所示，陈化时间27h。

实施例3

一种铜铁氧体电泳悬浮液，所述电泳悬浮液具体包括cuxfe3-xo4固相，其中x＝0.5。

所述cu0.5fe2.5o4固相占电泳悬浮液的质量分数范围为15％。

一种铜铁氧体电泳悬浮液的制备方法，包含以下步骤：

第1步、化学共沉淀合成cu0.5fe2.5o4粉末，粉末粒径为200nm左右，如图1所示；

第2步、采用甲苯/乙醇为溶剂，在45℃条件下，将cu0.5fe2.5o4粉末分散于上述溶剂中，加入磷酸三丁酯，并通过盐酸调节ph值至6，配合机械搅拌和超声振荡分散均匀。

其中，cu0.5fe2.5o4粉末的具体制备步骤为：将fecl3和cucl2按摩尔比5:1混合加入去离子水中，滴加氨水生成沉淀，沉淀经洗涤、干燥、1000℃热处理即可制得。

所述cu0.5fe2.5o4粉末为规则形貌的球形颗粒，无杂相，颗粒间无粘连。

所述甲苯/乙醇溶剂的体积比为3:1。

所述磷酸三丁酯占悬浮液的体积百分数的为5％。

所述第2步的加样顺序为甲苯/乙醇/异丙醇、cu0.5fe2.5o4粉末、磷酸三丁酯、盐酸。

所述第2步中机械搅拌10min、超声振荡20min。

制备完毕后，密封包装冷藏保存。

本实施例有益效果：cu0.5fe2.5o4颗粒带正电荷，单分散；如图1中s-3所示，zeta电位为38mv；如图2中s-3所示，陈化时间35h。