Способ получения магнитоуправляемого композиционного материала Советский патент 1990 года по МПК H01F1/28 C01G49/08 

Изобретение относится к коллоидной химии в частности к технологии получения ферромагнитных жидкостей и магнитно- реологических суспензий, предназначенных для использования в медикобиологических исследованиях, а также для узлов герметизации аппаратов и демпфирующих устройство изделий машиностроения.

Цель изобретения - повышение намагниченности, расширение бактерицидности по рН, а также ускорение и повышение активности бактерицидного действия композиционного материала.

Способ осуществляют следующим образом.

Порошок карбонильного железа или Ferrum, reduktum с размерами частиц

нм испаряют в низкотемпературной плазме с температурой 10 К в атмосфере аргона. Парообразное железо с концентрацией 0,1-0,3 мас.% выносится из реактора и конденсируется в газовом потоке аргона, охлаждаясь со скоростью 10 К/с (град/с) образующиеся кристаллы размерами 10-15 нм переносят в дисперсионную среду, содержащую стабилизатор, например воду при рН 7-9 или масло, ведут перемешивание в течение 10-15 ч при 50-90° С и остаточном давлении 1 - 3 мм рт. ст. до завершения выделения газообразного водорода.

Пример 1. Берут гранулы восстановленного карбонильного железа размером

сд ою

QO

00

tN -1

10 нм и испаряют в низкотемпературной плазме при Ш К в атмосфере аргона. Парообразное железо с концентрацией 0,1 об.% выносится из рекатора и конденсируется в газовом потоке аргона со скоростью 10 К/с. Образующиеся кристаллы размером 10-15 нм переносят в дистиллированную воду с рН 7,0 объемом 100 мл в количестве 0,05 мг, что составляет 10 частиц. Предварительно в воду вносят олеиновую кислоту в количестве 30 об.% от карбонильного железа. Раствор перемешивают в течение 10 ч при 50° С и остаточном давлении 1 мм рт. ст. До и после завершения газовыделения водорода, продолжающегося 3 ч, берут по 1 мл магнитоуправляемого композиционного материала и переносят в культуру золотистого стафилококка при концентрациях дисперсной фазы 5X10 --Ю частиц на 10 мт/мл и инкубируют в термостате при 37°С в течение 24 ч. В результате пробы, взятые до окончания газовыделения, дали рост микробов во всех чашках. Роста ко- лоний нет в пробах, взятых после окончания газовыделения, с концентрацией дисперсной фазы выше 0,01 мг и рН 7,0.

Полученный по этому примеру .магнито- управляемый материал имеет намагниченность насыщения 48 кА/м, оказывает бактерицидное действие в течение 0,5 мин при рН 7,0 и соотношении 10 -10 частиц на микроорганизм.

Данный пример показывает, что композиционный материал, дисперсная фаза которого получена плазмохимическим способом при концентрации пара О, об.%, скорости закалки 10 К/с, нагреве водного раств-ора до 50°С с пептизацией в течение 10 ч, повышает намагниченность насыщения, расширяет бактерицидность действия по рН, ускоряет и повышает бактерицидность действия.

Пример 2. Аналогично примеру 1 берут гранулы восстановленного карбонильного же леза размеро.м нм и испаряют в низкотемпературной плазме при 10 К в атмосфере аргона. Парообразное железо с кон- ш нтрацией 0,3 об.% выносится из реактора .:() скоростью 10 К/с. Образующисся кристал- .;м размером 10-15 нм переносят в дис- 1 . .: ;рованную воду с рН 8,0 объемом 100 мл ;; ,. lecTBe 0,05 мг, в которой предвари- I ч , ; растворяют олеиновую кислоту в ко

.. -тве 20 об.%. Раствор перемешивают /1при 90°С и остаточном давлении

0Л: рт. ст. До и после завершения га- он; деления, продолжающегося 1 ч, берут по

1MJ магнитоуправляемого композиционного м: сериала в культуру золотистого ста- филоь.жка при концентрациях дисперсной фазы 5- 10 частиц на 10 мт/мл и инкуби; v: ,;i : 1-ермостате 24 ч при 37°С.

В резу. 1ьтате пробы, взятые до окончании га выделения, дали рост микробов,

т. е. продукт не готов. Роста колоний нет в пробах, взятых после окончания газовыделения, с концентрацией дисперсной фазы

выше 0,01 мг, т. е. при соотношении Ю -

10 частиц на 1 микроб, при рН 8,0.

Полученный по этому примеру магнито- композиционный материал имеет намагниченность насыщения 52 кА/м, оказывает бактерицидное действие в течение 0,5 мин

при рН 8,0 и соотношении 10 -10 частиц на 1 микроб.

Данный пример показывает, что магнито- управляемый композиционный материал, дисперсная фаза которого получена плазмохимическим путем при концентрации пара

0,3 об.%, скорости закалки 10 К/с, нагреве водного раствора до с пептиза- цией в течение 15 ч, повышает намагниченность насыш,ения, расширяет бактерицидность действия по рН в щелочную область,

ускоряет и повышает бактерицидность действия.

Пример 3. Аналогично примерам I и 2 после испарения гранул восстанов.тенного карбонильного железа парообразное железо

с концентрацией 0,2 об.% выносится из реактора и конденсируется в- газовом потоке аргона со скоростью 10 К/с. Полученные ультрадисперсные частицы размером 10- 15 нм переносят в 100 м.т оливкового масла в количестве 0,05 .мг. Предварительно в оливковое масло вносят олеиновую кислоту из расчета 3 об.%. Раствор перемешивают в течение 12 ч при 70°С. До и после завершения газовыделения, продолжающегося 2 ч, берут 1 мл магнитоуправляемого композиционного материала и переносят в культуру золотистого стафилококка при концентрации дисперсной фазы 5 частиц на 10 мт/мл и инкубируют 24 ч при 37°С.

В результате пробы, взятые до окончания газовыделения, дали рост во всех чашках. Рост колоний не наблюдался в пробах, взятых после окончания газовыдаае- ния, с концентрацией дисперсной фазы выше 0,01 мг.

Полученный по этому примеру магнито- управляемый материал имеет намагниченность насыщения 50 кА/м, оказывает бактерицидное действие в течение 0,5 мин при соотношении 10-10 частиц на 1 микроб. Антибактериальная активность проявляется после окончания газовыделения.

Данный пример показывает, что магни- тоуправляемый композиционный материал, дисперсная фаза которого получена плазмохимическим методом при Концентрации пара 0,2 об.% скорости закалки 10 К/с,

нагреве до 70°С в растительном масле с пептизацией в течении 12 ч, повышает намагниченность насыщения, ускоряет и повышает бактерицидность действия.

Таким образом, согласно таблице и приведенным примерам намагниченность на ы- щения магнитоуправляемого матери,.. -. увеличивается почтн в два раза, скорость бактерицидного действия повышается в 2-15 раз, бактерицидная активность увеличивается в 10-100 раз, а диапазон действия по рН расширяется на 3-4 ед.

Формула изобретения

1. Способ получения магнитоуправляемого композиционного материала, включающий синтез ферромагнитной ультрадисперсной фазы и последующую пептизацию путем обработки ее дисперсионной средой со стабилизатором, отличающийся тем, что, с целью повышения намагниченности, расширения бактерицидности по рН, а также ускорения и повышения активности бактерицидного действия композиционного материала, синтез ферромагнитной ультрадисперсной фазы осуществляют в плазменном потоке при концентрации пара 0,1-0,3 мас.% н закалке парогазового потока со скоростью

0

5

0

10 -10 К/с, после синтеза ультрадисперсную фазу переносят в потоке инертного газа в дисперсионную среду со стабилизатором, а пептизацию осуществляют при 50-90°С в течение 10-15 ч при остаточном давлении 1-3 мм рт. ст.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной среды используют минеральные и растительные масла, выбранные из группы: вазелиновое, оливковое, облепиховое и т. д.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной сре- цы используют воду и водные растворы, при этом процесс пептизации ведут при давлении 760 мм рт. ст.

4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что компоненты магнитоуправляемого материала берут в соотношении, об.%:

Ферромагнитная фаза Стабилизатор Дисперсионная среда

Изобретение относится к коллоидной химии, в частности к технологии получения ферромагнитных жидкостей и магнитнореологических суспензий, предназначенных для использования в медикобиологических исследованиях, а также для узлов герметизации аппаратов и демпфирующих устройств изделий машиностроения. Цель изобретения - повышение намагниченности, расширение бактерицидности по рН, а также ускорение и повышение активности бактерицидного действия композиционного материала. Порошок карбонильного железа с размерами частиц 10 2 - 10 5нм испаряют в низкотемпературной плазме с температурой 10 4К в атмосфере аргона. Парообразное железо с концентрацией 0,1 - 0,3 мас.% выносится из реактора и конденсируется в газовом потоке аргона, охлаждаясь со скоростью 10 5 - 10 6К/с .град/с. Образующиеся кристаллы размерами 10 - 15 нм переносят в дисперсионную среду, содержащую стабилизатор, например воду при рН 7 - 9 или масло, ведут перемешивание 10 - 15 ч при 50 - 90°С и остаточном давлении 1-3 мм рт.ст. до завершения выделения газообразного водорода. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Концентраш1я пара,

Предлагаемый способ