[發明專利]一種氧化鐵納米線的制備方法

有效

• 申請號: 200810037010.7
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101269843A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 李春忠;周秋玲;胡彥杰;顧峰
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;B82B3/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 衷誠宣

技術領域

本發明涉及一種納米材料的制備方法，特別是氧化鐵納米線的制備。

背景技術

氧化鐵(Fe₂O₃)是一種重要的過渡金屬氧化物，在很多領域具有廣泛的應用前景。α-Fe₂O₃具有光澤柔和、無毒、耐光、耐熱、耐磨、化學穩定性好等特點，在高級轎車裝飾涂料、軍事設備偽裝涂料、塑料、皮革、印刷油墨、陶瓷、化妝品等領域得到了廣泛的應用。同時由于其具有較高的氣敏性，α-Fe2O3還可用于檢測空氣中的可燃性氣體和有毒氣體。

納米Fe₂O₃由于其納米材料的量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應，在光性能、磁性能以及氣敏性等方面產生很多有別于塊體材料的新特性，從而成為了新的研究熱點。納米材料根據其形貌可以分為零維、一維、二維納米材料。不同相貌的納米材料，其性能也會有很大的差異。因此，研究制備各種不同結構的納米氧化鐵材料，成為了近期的研究熱點。

目前制備納米結構Fe₂O₃的方法，主要有水熱法、溶劑熱、模板法、化學氣相沉積法等。Fe₂O₃一維結構納米線，通常在氧化鋁模板的孔洞中采用不同方法沉積制備而得。該法須先制備模板，為了獲得最終產物還需除去模板，制備工藝繁瑣，不易大規模生產。與之相比，水熱法具有設備簡單、步驟簡便、操作方便、所得產物結構可控性好等特點，從而有著更廣泛的應用前景。

發明內容

本發明目的在于，提供一種制備氧化鐵納米線的簡單方法，主要是水熱合成法。

本發明的特征在于，具體步驟如下：

1)以氯化鐵、油酸鈉、油酸、乙醇、去離子水為原料，配制成混合溶液。其中氯化鐵濃度為0.4～0.5克/25毫升，油酸鈉濃度1～2克/25毫升，油酸的量為1～2毫升/25毫升，乙醇的量為8～10毫升/25毫升，去離子水的量為14～16毫升/25毫升。

2)將上述混合溶液放置在燒杯中，在磁力攪拌機上常溫攪拌2～6小時。

3)將攪拌好的混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在150～200℃烘箱內加熱4～24小時。

4)將反應后的溶液進行離心分離得到沉淀物，并依次采用去離子水和無水乙醇洗滌，放入烘箱40～80℃干燥12～24小時，即得到氧化鐵納米線。

實驗證明，本發明所使用原料易得，工藝簡單，產物形貌易于控制，可以合成出尺寸和形狀均一的一維氧化鐵納米線。

附圖說明

圖1為按實施例1所述方法制得的納米氧化鐵線透射電子顯微鏡照片。

圖2為按實施例1所述方法制得的納米氧化鐵X射線衍射圖。

圖3為按實施例2所述方法制得的納米氧化鐵線透射電子顯微鏡照片。

圖4為按實施例2所述方法制得的納米氧化鐵X射線衍射圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明作進一步說明，其目的僅在于更好理解本發明的內容，而非限制本發明的保護范圍：

實施例1

以氯化鐵、油酸鈉、油酸、乙醇、去離子水為原料，配制成25毫升混合溶液。其中氯化鐵濃度為0.4～0.5克/25毫升，油酸鈉濃度1～2克/25毫升，油酸的量為1毫升/25毫升，乙醇的量為8毫升/25毫升，去離子水的量為16毫升/25毫升。

將上述混合溶液放置在燒杯中，在磁力攪拌機上常溫攪拌2小時。然后將攪拌好的混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在200℃烘箱內加熱4小時。待反應釜自然冷卻后，將反應后的溶液進行離心分離得到沉淀物，并依次采用去離子水和無水乙醇洗滌兩次，放入烘箱在40℃下干燥14小時即得到氧化鐵納米線。

將本發明的產品分散于環己烷中，超聲分散后滴在銅網上制樣，然后采用JEM-100CXII型透射電鏡觀察樣品形貌，形貌如圖1所示。氧化鐵納米線的長度約為3μm，直徑約為15nm。采用Rigaku?D/MAX-2550VB/PC型X射線衍射儀測定本發明的粉末狀產品，XRD衍射譜圖如附圖2所示，圖中縱坐標為衍射峰強度，橫坐標為掃描角度(2θ)，其主要衍射峰位置與α-氧化鐵的譜圖相吻合。

實施例2

以氯化鐵、油酸鈉、油酸、乙醇、去離子水為原料，配制成25毫升混合溶液。其中氯化鐵濃度為0.4～0.5克/25毫升，油酸鈉濃度1～2克/25毫升，油酸的量為1毫升/25毫升，乙醇的量為8毫升/25毫升，去離子水的量為16毫升/25毫升。