[發明專利]一種MWCNT/Fe3O4/ZnO三元異質納米復合物的制備方法

有效

• 申請號: 201310099409.9
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103151129A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王志江;吳麗娜;姜兆華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01F1/00
• 分類號: H01F1/00;B01J23/80
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高會會

技術領域

本發明涉及一種MWCNT/Fe₃O₄/ZnO三元異質納米復合物的制備方法。

背景技術

納米復合材料將多個組元的功能有機地結合在一起，使之產生協同耦合效應，賦予材料以新穎的多功能性，在傳感器、生物領域、光學材料及催化劑等方面展現出了單組分納米材料無可比擬的優勢。多壁碳納米管（MWCNT）以其高長徑比、高表面積的形貌特征和優異的電學、力學及熱學性能，在催化、能源、生物醫學、結構增強等諸多領域具有廣泛的用途。四氧化三鐵（Fe₃O₄）納米粒子是一種重要的磁性材料，因其優異的磁學特性使其無論是在工業生產還是在科學研究中都備受矚目。當Fe₃O₄納米粒子的粒徑小于30nm時，粒子在室溫條件下體現超順磁性。超順磁性Fe₃O₄納米粒子具有高磁導率、無剩磁、無矯頑力和高飽和磁場強度等優點，在磁共振成像、癌癥和艾滋病等重大疾病的早期診斷、靶向給藥、信息存儲、物質分離等領域有著廣闊的應用前景。氧化鋅（ZnO）是一種重要的半導體材料，作為催化劑、脫硫劑、壓敏材料、熒光成像材料在化學工業、電子工業和生物醫學領域得到廣泛應用。以上三種功能互補材料的復合無疑會賦以材料以多功能性，大大拓寬材料的應用領域。

三元及以上納米復合材料制備對反應條件和粒子的表面狀態要求非常苛刻，尤其是第三種材料沉積時，如果不有效控制反應熱力學和動力學參數會使得粒子不加選擇的沉積。例如，對于MWCNT、Fe₃O₄和ZnO三種納米材料組成的復合物，在《多元醇一鍋法制備CNT/Fe₃O₄ZnO一維納米復合材料的方法》（申請號：201010563497.X）中報道了一種一鍋法制備途徑，該種方法制備的復合材料如發明者在其發表的文章（Sui,J.H.;Li,J.;Li,Z.G.;Cai,W.,Synthesis?and?characterization?of?one-dimensional?magnetic?photocatalytic?CNTs/Fe3O4-ZnOnanohybrids.Materials?Chemistry?and?Physics2012,134,(1),229-234.）中所表述，是一種Fe₃O₄和ZnO分別在MWCNT表面附著的技術，在這種材料中具有Fe₃O₄與MWCNT耦合作用和ZnO與MWCNT耦合作用。因為Fe₃O₄表面被多元醇覆蓋，具有低于MWCNT的表面能，ZnO優先在MWCNT表面沉積，不在Fe₃O₄表面沉積，導致Fe₃O₄和ZnO兩者之間不互相接觸，不具有Fe₃O₄和ZnO之間的耦合作用。所以現有方法制備的MWCNT/Fe₃O₄/ZnO納米復合物存在ZnO不能夠在Fe₃O₄表面包覆的缺點。

發明內容

本發明的目的是要解決現有方法制備的MWCNT/Fe₃O₄/ZnO納米復合物存在ZnO不能夠在Fe₃O₄表面包覆的缺點，而提供一種MWCNT/Fe₃O₄/ZnO三元異質納米復合物的制備方法。