[發明專利]醇熱法制備碳納米管(MWCNTs)/錳鋅鐵氧體(Mn1-xZnxFe2O4)磁性納米材料

無效

• 申請號: 200810202166.6
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN101499341A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 李耀剛;張祺;劉興華;王宏志;張青紅;朱美芳
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01F1/01
• 分類號: H01F1/01;H01F1/10;H01F1/34;C01B31/02;C04B35/622
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬碳納米管(MWCNTs)/錳鋅鐵氧體(Mn_1-xZn_xFe₂O₄)磁性納米復合材料的制備領域，特別是涉及醇熱法制備碳納米管(MWCNTs)/錳鋅鐵氧體(Mn_1-xZn_xFe₂O₄)磁性納米材料的方法。

背景技術

碳納米管因其具有獨特的結構、電學、力學、儲氫等性能，在納米電子器件、超強復合材料、儲氫材料、催化劑載體等諸多新領域應用前景廣泛。碳納米管是一種中空結構的一維納米材料，具有較高的長徑比，因此組裝一維納米級的磁性碳納米管復合材料成為研究熱點之一。Cao等在Journal?of?Macromolecular?Science，Part?B：Physics，541，45，(2006)上報道通過水熱合成制得Ni_0.75Zn_0.25Fe₂O₄/CNTs磁性復合材料；于華榮等在無機化學學報，1651，21，[11]，(2005)上報道采用液相化學沉積法制備了Fe₂O₃/CNTs復合材料。由此可見，碳納米管磁性納米復合材料因其獨特的各種性能在工業以及高科技領域應用前景廣闊。Mn_1-xZn_xFe₂O₄是一種重要的磁性材料。Mn_1-xZn_xFe₂O₄是具有尖晶石型結構的軟磁鐵材料，它具有較高的磁導率、較高的磁飽和強度，高電阻率、中高頻損耗等特點，因而被廣泛應用于濾波器、寬帶變壓器、各種通訊和傳輸設備的信號傳輸系統，此外在生物材料和藥物靶向材料中也有重要應用。Fan等在Journal?of?the?European?Ceramic?Society，2743，20，(2000)上報道用檸檬酸凝膠法和傳統的陶瓷法分別制得組成相同的錳鋅鐵氧體(Mn_0.57Zn_0.35Fe_2.08O₄)。Darko等人在Journal?of?the?European?Ceramic?Society，1945，21，(2001)上報道將一定比例的鐵、錳、鋅的可溶性鹽加水混合，用氫氧化鈉調整溶液的pH值在10以上，放入水熱反應釜內，反應制得Mn_1-xZn_xFe₂O₄。Makovec等在Nanotechnology160，15，(2004)上報道通過微乳液法制備得到粒徑在2～5nm的錳鋅鐵氧體納米顆粒。Lai等在Nanoscale?Review?Letter?40，2，(2007)上報道通過微波法制備得到錳鋅鐵氧體納米顆粒。由此可見，Mn_1-xZn_xFe₂O₄因其獨特的磁性能、吸波性能，在工業，軍事等領域有著廣泛的應用前景。目前未見采用醇熱法制備MWCNTs/Mn_1-xZn_xFe₂O₄磁性納米復合材料的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供醇熱法制備碳納米管(MWCNTs)/錳鋅鐵氧體(Mn_1-xZn_xFe₂O₄)(0<x<1)磁性納米材料的方法，此方法過程簡單，易于工業化生產。

本發明的醇熱法制備碳納米管(MWCNTs)/錳鋅鐵氧體(Mn_1-xZn_xFe₂O₄)磁性納米材料，包括：

(1)MWCNTs酸化處理

將強氧化性酸加入裝有MWCNTs的三頸燒瓶內，其中碳納米管與強氧化性酸的質量比為1:400～1:200，然后超聲分散30～60min，升溫至100～120℃，酸化處理18～30h，使碳納米管表面被氧化，并含有大量的帶負電荷的基團；

(2)MWCNTs/Mn_1-xZn_xFe₂O₄磁性納米復合材料的制備