[發(fā)明專利]一種木瓜狀納米氧化鐵及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710464014.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN107188238B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申益;李玲;肖凱軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G49/06
• 分類號(hào): C01G49/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種木瓜狀納米氧化鐵及其制備方法。所述制備方法為：將九水合硝酸鐵溶解在乙醇中得到前驅(qū)體溶液，然后滴加草酸的乙醇溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合溶液置于120～180℃溫度下加熱處理10～18h，然后將所得沉淀物經(jīng)洗滌后升溫至300～400℃加熱處理2～6h，得到所述木瓜狀納米氧化鐵。本發(fā)明以九水合硝酸鐵作為前體物，采用沉淀法，以乙醇作為溶劑，草酸作為沉淀劑，通過(guò)控制反應(yīng)物質(zhì)的濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間來(lái)合成尺寸和形貌均一的木瓜狀納米氧化鐵，為納米氧化鐵的形狀控制合成提供一定的指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木瓜狀納米氧化鐵及其制備方法。

背景技術(shù)

氧化鐵作為一種半導(dǎo)體材料應(yīng)用前景廣闊，它具有易于處理，成本低廉，含量豐富，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。氧化鐵目前在實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)及環(huán)境治理過(guò)程中應(yīng)用廣泛。它可以作為催化劑用于加快各種反應(yīng)的進(jìn)行，如用于芬頓反應(yīng)或光催化，促進(jìn)各種有機(jī)廢水和土壤污染物的氧化降解。它也可作為負(fù)極材料，用于鋰離子電池中，以提高電池性能。此外，氧化鐵作為基因載體在生物技術(shù)方面以及作為無(wú)機(jī)顏料在涂料行業(yè)也具有廣闊的發(fā)展前景。

與微米半導(dǎo)體材料相比，納米半導(dǎo)體材料在光學(xué)、磁性、導(dǎo)電性、催化活性等方面表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能。因此，納米氧化鐵的合成受到了廣泛的關(guān)注與研究。迄今為止，已經(jīng)通過(guò)一系列方法：水解法、高溫分解法、溶劑熱法、模板法等制備出了各種納米結(jié)構(gòu)的氧化鐵，這些方法各有優(yōu)劣。這些制備過(guò)程大多使用了有毒的有機(jī)溶劑和表面活性劑或?qū)Ψ磻?yīng)條件要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種木瓜狀納米氧化鐵的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)上述方法制備得到的木瓜狀納米氧化鐵。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種木瓜狀納米氧化鐵的制備方法，包括如下制備步驟：

(1)將九水合硝酸鐵溶解在乙醇中得到前驅(qū)體溶液，然后滴加草酸的乙醇溶液進(jìn)行沉淀反應(yīng)；

(2)將步驟(1)反應(yīng)后的混合溶液置于120～180℃溫度下加熱處理10～18h；

(3)將步驟(2)的混合溶液過(guò)濾，所得沉淀物經(jīng)洗滌后升溫至300～400℃加熱處理2～6h，得到所述木瓜狀納米氧化鐵。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述前驅(qū)體溶液中九水合硝酸鐵的濃度為0.25～0.4mol/L。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述草酸的乙醇溶液的濃度為0.25～0.4mol/L。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述加熱處理的溫度為140～160℃，時(shí)間為12～15h。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述升溫的速率為5℃/min。

一種木瓜狀納米氧化鐵，通過(guò)上述方法制備得到。

本發(fā)明的原理為：以九水合硝酸鐵作為前體物，采用沉淀法，以乙醇作為溶劑，草酸作為沉淀劑，通過(guò)控制反應(yīng)物質(zhì)的濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間來(lái)合成尺寸和形貌均一的木瓜狀納米氧化鐵。所得木瓜狀納米氧化鐵可用于芬頓氧化過(guò)程和光催化反應(yīng)。

本發(fā)明的制備方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，原料易得，具有成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；

(2)采用本發(fā)明方法制備的納米氧化鐵均呈單一木瓜狀且尺寸一致，可為納米氧化鐵的形狀控制合成提供一定的指導(dǎo)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例2所得木瓜狀納米氧化鐵的掃描電鏡(SEM)圖。

具體實(shí)施方式