[發明專利]納米Fe3O4的制備方法

無效

• 申請號: 200710061882.2
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101049977A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 候登錄;魏雨;陳汝芬
• 申請（專利權）人: 河北師范大學
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;B82B3/00
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所
• 代理人: 劉謨培

技術領域

本發明涉及一種納米Fe₃O₄的制備方法，特別是一種液相制備超細均勻納米Fe₃O₄的方法。

背景技術

納米Fe₃O₄在磁、催化、生物等方面具有優異性能，不僅在傳統領域顯示出新的應用價值而且又成為磁性液體、磁性微珠、磁性藥物等新型材料的重要組成部分。由于納米粒子的尺寸效應，不同尺寸的Fe₃O₄磁性納米顆粒常常表現出不同的磁特性。但是Fe₃O₄在生成過程中極易團聚影響了其應用，因而制備單分散粒度可控的納米Fe₃O₄粉體成為各國的研究重點。S.H.Sun等通過熱分解[Fe(acac)₃]在乙酰丙酮、油胺等存在下，得到高質量分散型較好的納米Fe₃O₄(J.Am.Chem.Soc.2004，126，273-279)；Zhen?Li等將FeCl₃.6H₂O置于吡咯烷酮中沸騰回流不同時間獲得粒徑在4-60nm的單分散Fe₃O₄(Angew.Chem.Int.Ed.2005，44，123-126)；孫康等將FeCl₃.6H₂O和FeCl₂.4H₂O溶于非極性有機溶劑中，制得10nm左右超順磁Fe₃O₄粉(ZL200510111014.1)；同時，Shufeng?Si等以FeCl₃.6H₂O和Fe粉為前驅物，在油酸及十二烷基酰胺存在下，用水熱法經180℃水熱合成不同時間，獲得粒徑在5.2-12.7nm單分散Fe₃O₄粉；熊信勇等通過控制原電池電動勢控制三價鐵鹽與二價鐵鹽濃度比，制得粒徑為2-20nm的Fe₃O₄粉(ZL200310103713.2)；任吉存等用亞鐵鹽和鐵鹽為原料，采用微波反應，得到3-40nm?Fe₃O₄，其飽和磁化強度為70～120emu/g(ZL200610025662.X)。另外，在堿溶液中以一定比例的FeCl₃.6H₂O和FeCl₂.H₂O為原料，在通N₂的氣氛下對納米Fe₃O₄的制備也進行了大量的研究。比如：D.K.Kim.用共沉淀法，經油酸鈉表面處理得到粒度為13-60nm，有不同磁特性的納米Fe₃O₄(J.Magnetism?Magnetic?Mater.2001，225，30-36)；安麗娟等用共沉淀法，并用油酸和十二烷基苯磺酸鈉為雙層表面活性劑進行表面修飾，制得了粒徑為10nm的穩定的水分散性納米Fe₃O₄(高等學校化學學報，2005，26(2)，366-369)；汪漢斌等也采用共沉淀法，加入檸檬酸鹽來控制納米Fe₃O₄的生長，制備出粒徑小于5nm的Fe₃O₄粒子，但是樣品的晶化不太理想(無機化學學報，2004，20(11)，1279-1283)；但是以Fe²⁺為原料，加入堿控制pH值，用空氣氧化得到的Fe₃O₄粒徑一般較大，目前尚無粒徑小于20nm的報道，且均勻性欠佳。近年來，雖然在Fe₃O₄納米制備及改性方面取得了明顯的進步，但仍存在兩個典型的問題：(1)制備的原料較貴，成本較高，相對的制備工藝較復雜；(2)對納米Fe₃O₄的表面進行修飾可降低樣品的晶粒大小，并提高樣品的分散性，但會由此導致納米Fe₃O₄磁性能的下降。因此，尋找新的反應工藝，低成本合成粒度分布均勻可控、具有良好分散性的納米Fe₃O₄粉體具有重要的實際意義。