[0012](3)制备[Fe304/C]@C同轴纳米电缆
[0013]将上述纺丝得到的[PAN/Fe (acac) 3] OPAN同轴纳米电缆放入坩祸中，置于程序升温管式炉中，在空气环境下，以5°C.min 1升温至270°C，并保温2h，在氩气保护下加热到800°C，升温速率为5°C - min \保温2h后，以5°C.π?η 1降温至100°C后，自然冷却至室温，得到[Fe304/C]@C同轴纳米电缆。
[0014]上述过程中所制备的[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的芯层直径为125nm，壳层厚度为82nm，同轴纳米电缆的直径为289nm，长度大于100 μ m，饱和磁化强度为18.96emu导率为0.25S.cm \对罗丹明B有良好的吸附作用，实现了发明目的。
【附图说明】
[0015]图1是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的XRD谱图；
[0016]图2是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的SEM照片；
[0017]图3是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的能量色散谱图；
[0018]图4是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的TEM照片，该图兼做摘要附图；
[0019]图5是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的磁滞回线图；
[0020]图6是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的氮气吸附脱附等温线；
[0021]图7是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的孔径分布图；
[0022]图8是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆对罗丹明B的吸附曲线；
[0023]图9是[Fe304/C]@C同轴纳米电缆对罗丹明B的解析效率图。
【具体实施方式】
[0024]本发明所选用的分子量为86000的聚丙烯腈PAN，N，N- 二甲基甲酰胺DMF，乙酰丙酮铁Fe(acac)3，罗丹明B，均为市售分析纯产品；所用的玻璃仪器和设备是实验室中常用的仪器和设备。
[0025]实施例称取1.1g分子量为86000的聚丙烯腈PAN,加入到1g N，N-二甲基甲酰胺DMF中，在70°C下磁力搅拌3h，进行溶解，然后再加入1.1g乙酰丙酮铁Fe (acac) 3，在常温下继续搅拌12h，得到芯层纺丝液，将1.1g PAN加入到1g DMF中，在70°C下磁力搅拌3h，得到壳层纺丝液；以一支带有截平的12#不锈钢针头的5mL注射器作为内纺丝管，一支带有ImL塑料喷枪头的1mL注射器作为外纺丝管，内纺丝管所带不锈钢针头的尖端处于外纺丝管所带塑料喷枪头的中间部分，将芯层纺丝液加入到内纺丝管中，壳层纺丝液加入到外纺丝管中进行同轴静电纺丝，采用竖喷方式，接收装置为一个水平放置的铁丝网，纺丝参数为:纺丝电压为IIkV,针尖与铁丝网的距离为15cm，环境温度为20_25°C，相对湿度20%~40%,得到[PAN/Fe (acac) 3] OPAN同轴纳米电缆；将[PAN/Fe (acac) 3] OPAN同轴纳米电缆放入坩祸中，置于程序升温管式炉中，在空气环境下，以5°C.min 1升温至270°C，并保温2h，在氩气保护下加热到800°C，升温速率为5°C.min \保温2h后，以5°C.min 1降温至100°C后，自然冷却至室温，得到[Fe304/C]@C同轴纳米电缆。所制备的[Fe304/C]@C同轴纳米电缆中含有立方相Fe3O4纳米晶、无定型碳和少量的Fe2O3，见图1所示；所制备的[Fe304/C]@C同轴纳米电缆具有良好的纤维形貌，长度大于100μm，见图2所示；[Fe304/C]@C同轴纳米电缆由Fe、0、C元素组成，Pt来源于SEM制样时表面镀的Pt导电层，见图3所示；所制备的[Fe3O4/CliC同轴纳米电缆具有明显的芯壳结构，壳层为均匀的碳层，Fe3O4纳米晶均匀地分布于中间的芯层，芯层直径为125nm，壳层厚度为82nm，同轴纳米电缆的直径为289nm，见图4所示；[Fe304/C]iC同轴纳米电缆的饱和磁化强度为18.96emu.g \见图5所示；用四探针测试仪测得[Fe304/C]@C同轴纳米电缆的电导率为0.25S - cm1； [Fe 304/C]iC同轴纳米电缆的氮气吸附脱附等温线见如6所示，计算后得到其比表面积为322.6m2.g S [Fe 304/C]iC同轴纳米电缆的孔径分布见图7所示，最多分布孔径大小为33.6nm ；0.1g的[C/Fe304]]@C同轴纳米电缆在70min内，对罗丹明B的吸附率达到89.6%，见图8所示；[C/Fe304]]@C同轴纳米电缆具有良好的吸附循环稳定性，经过三次吸附-解析循环周期后，解吸效率仍能分别达到93.71%、88.29%和 84.43%，见图 9 所示。
[0026]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种具有导电磁性吸附三功能纳米电缆，其特征在于，同轴纳米电缆呈芯壳纳米纤维结构，芯层由Fe304/c构成，壳层由C构成，芯层直径为125nm，壳层厚度为82nm，同轴纳米电缆的直径为289nm，长度大于100 μ m，具有导电、磁性和吸附三种功能。2.一种如权利要求1所述的具有导电磁性吸附三功能纳米电缆的制备方法，其特征在于，采用同轴静电纺丝技术，以N，N- 二甲基甲酰胺DMF为溶剂，制备产物为[Fe304/C]@C导电磁性吸附三功能纳米电缆，其步骤为: (1)配制纺丝液 称取1.1g分子量为86000的聚丙烯腈PAN,加入到1g N，N-二甲基甲酰胺DMF中，在70°C下磁力搅拌3h，进行溶解，然后再加入1.1g乙酰丙酮铁Fe(acac)3，在常温下继续搅拌12h，得到芯层纺丝液；将1.1g PAN加入到1g DMF中，在70°C下磁力搅拌3h，得到壳层纺丝液； (2)制备[PAN/Fe(acac)3]@PAN同轴纳米电缆 以一支带有截平的12#不锈钢针头的5mL注射器作为内纺丝管，一支带有ImL塑料喷枪头的1mL注射器作为外纺丝管，内纺丝管所带不锈钢针头的尖端处于外纺丝管所带塑料喷枪头的中间部分，将芯层纺丝液加入到内纺丝管中，壳层纺丝液加入到外纺丝管中进行同轴静电纺丝，采用竖喷方式，接收装置为一个水平放置的铁丝网，纺丝参数为:纺丝电压为I lkV，针尖与铁丝网的距离为15cm，环境温度为20-25°C，相对湿度20% -40%，得到[PAN/Fe (acac)3]iPAN 同轴纳米电缆； (3)制备[Fe304/C]@C同轴纳米电缆 将上述纺丝得到的[PAN/Fe (acac)3] OPAN同轴纳米电缆放入坩祸中，置于程序升温管式炉中，在空气环境下，以5°C -min 1升温至270°C，并保温2h，在氩气保护下加热到800°C，升温速率为5°C.min \保温2h后，以5°C.min 1降温至100°C后，自然冷却至室温，得到[Fe304/C]iC同轴纳米电缆，芯层直径为125nm，壳层厚度为82nm，同轴纳米电缆的直径为289nm，长度大于100 μ m，饱和磁化强度为18.96emu.g \电导率为0.25S.cm \对罗丹明B有良好的吸附作用。
【专利摘要】本发明涉及一种具有导电磁性吸附三功能纳米电缆及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明包括三个步骤：(1)配制纺丝液；(2)制备[PAN/Fe(acac)3]PAN同轴纳米电缆，采用同轴静电纺丝技术制备；(3)制备[Fe3O4/C]C同轴纳米电缆，将[PAN/Fe(acac)3]PAN同轴纳米电缆进行碳化热处理，得到[Fe3O4/C]C同轴纳米电缆，芯层直径为125nm，壳层厚度为82nm，同轴纳米电缆的直径为289nm，长度大于100μm，具有良好的导电磁性吸附三功能。本发明的制备方法简单易行，经济环保，可以批量生产，这种新型的多功能一维纳米材料具有广阔的应用前景。
【IPC分类】D01D5/00, D01D1/02
【公开号】CN105155002
【申请号】CN201510398772
【发明人】董相廷, 韩翠萍, 于文生, 马千里, 王进贤, 杨铭, 杨颖 , 刘桂霞, 张雷
【申请人】长春理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月9日