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磁分离技术在分离纳米级磁性颗粒时展现出优异的性能。纳米级磁性颗粒因粒径极小，传统离心分离需要极高的转速（如 100000r/min 以上）才能实现分离，且能耗大、操作复杂，而磁分离技术可通过高梯度磁场有效捕获纳米颗粒。例如，采用填充纳米级磁性纤维的高梯度磁分离器，在磁场强度为 1.2T 时，对粒径 5 - 50nm 的 Fe₃O₄纳米颗粒的分离效率可达 99.5% 以上，且处理速度可达 100L/h，远高于离心分离的处理效率。此外，磁分离技术对纳米颗粒的分离具有良好的选择性，可通过调节磁场强度和梯度，实现不同粒径纳米磁性颗粒的分级分离，这是传统技术难以实现的。
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