1.一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:磁驱微米马达包括带有尖端的软磁性螺旋体;螺旋体外包覆一层二氧化硅层,并且螺旋体尖端暴露于二氧化硅层外;
二氧化硅层外镶嵌具有杀菌作用的银纳米颗粒;二氧化硅层远离螺旋体尖端的一端连接有具备微孔道结构的介孔硅,介孔硅表面经过化学修饰呈现正电性;
所述用于净水的磁驱微米马达的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、在无机基片上利用旋转溅射的方法制备带尖端的螺旋体;
步骤2、在螺旋体表面包覆一层二氧化硅层;
步骤3、在二氧化硅层上原位生长银纳米颗粒;
步骤4、在二氧化硅层远离螺旋体尖端的一端生长一段介孔硅;
步骤5、介孔硅表面嫁接阳离子基团,将介孔硅表面电性改为正电性。
2.根据权利要求1所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:步骤
1中,在无机基片上利用旋转溅射的方法制备带尖端的螺旋体的方法为:首先在无机基片上涂覆一单层磁珠;然后以80度 87度射角固定基片,以软磁材料为靶材,在超真空环境中开~展磁控溅射,在溅射过程中基片绕其表面法线方向旋转,调节旋转角速度,调控螺旋体螺距,待其生长完毕,取出基片,表面用浓硝酸反复擦拭,以腐蚀出螺旋体尖端。
3.根据权利要求2所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:步骤
2中,在螺旋体表面包覆一层二氧化硅层的方法为:将生长有尖端螺旋体阵列的基片浸入
10-100毫升多环芳香烃,微弱超声0.5-2小时;将基片取出,用去离子水清洗,而后将基片浸入10毫升聚乙烯吡咯烷酮中振荡30分钟后将基片取出,用去离子水清洗,最后将基片浸入
10-100毫升氨水中,并加入50-500 微升硅酸乙酯,超声2-10小时后将基片取出,用无水乙醇清洗,备用。
4.根据权利要求3所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:步骤
3中,在二氧化硅层上原位生长银纳米颗粒的方法为:将包覆了二氧化硅层的螺旋体阵列浸入5-20毫升硝酸银溶液中,加入0.1克柠檬酸三钠、0.1克聚乙烯吡咯烷酮和10-100毫升聚乙二醇,在40℃水浴加热10-100分钟后,滴加10-100毫升硼氢化钠,原位还原生长银纳米颗粒,随后继续加热10-100分钟,取出基片,用无水乙醇与去离子水清洗,再用强力超声2-10小时,令所有微结构从基片上脱落,将制备的微结构分散于去离子水中,备用。
5.根据权利要求4所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:步骤
4中,将微结构分散于十六烷基三甲基溴化铵、氨水、水和硅酸乙酯混合液中,水浴加热40℃,并搅拌4小时,即可生长出介孔硅形成微米马达,通过调节十六烷基三甲基溴化铵、氨水、水和硅酸乙酯的比例来控制介孔硅中介孔大小。
6.根据权利要求5所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:步骤
5中介孔硅表面嫁接阳离子基团,将介孔硅表面电性改为正电性的方法为:将微米马达分散至10-500毫升氨丙基三甲氧基硅烷与10-500毫升去离子水混合溶液中,水浴40℃,并摇晃
2-20小时,磁性分离,无水乙醇与去离子水清洗,可获得表面为正电性的微米马达。
7.根据权利要求6所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:所述步骤5中嫁接的用于改变电性的阳离子基团采用共价化学键或静电吸附的方式与介孔硅表面相连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于净水的磁驱微米马达的制备方法,其特征在于:介孔硅表面的孔道直径为5纳米至10微米。