[發(fā)明專利]碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710685853.7
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107622855B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童國秀;趙彥婷;韓佳女;張玲梨;張高川;喬儒;吳文華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學(xué)
• 主分類號: H01F1/34
• 分類號: H01F1/34;H01F1/36;H01F41/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.一種碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征為單分散、均一的單晶磁性納米粒子在片層狀石墨上有序分布的超結(jié)構(gòu)；磁性納米粒子的組成為Fe₃O₄，γ-Fe₂O₃或過渡金屬摻雜鐵氧體，尺寸為13～40nm；片層狀石墨的尺寸為5～30μm，鐵和碳元素的原子比為0.117～0.382；復(fù)合材料的飽和磁化強度范圍為16.17～59.24emu·g^–1，矯頑力為6.44～305.16Oe。

2.如權(quán)利要求1所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于該材料具有優(yōu)異的微波吸收特性，在2～18GHz頻帶范圍內(nèi)反射率小于–10dB；在3.6～18GHz頻帶范圍內(nèi)反射率小于–20dB；最大反射損耗為–29.3～–44.0dB；碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料占其與基體復(fù)合物的質(zhì)量分數(shù)為18％。

3.如權(quán)利要求1所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征是采用一步自組裝法合成，即：通過老化使含過渡金屬鹽-油酸鹽絡(luò)合物分布在鈉鹽顆粒表面，在惰性氣體保護下燒結(jié)，鈉鹽顆粒表面的涂層分解和碳化，冷卻后水洗去掉可溶鈉鹽模板，最終得到所述碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

4.一種碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征是采用一步自組裝法制備碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，具體是：按一定的化學(xué)計量比將過渡金屬鹽、去離子水、油酸鈉均勻混合，在70～100℃老化2～4小時，然后將含過渡金屬鹽-油酸鹽絡(luò)合物與鈉鹽混合、研磨成粉末，用瓷方舟裝載置于管式爐中，在N₂或Ar氣保護下一定溫度煅燒，冷卻后用去離子水抽濾洗滌多次；最后經(jīng)100℃干燥6小時，得到所述碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；

所述去離子水與金屬鹽的體積/物質(zhì)的量之比為(0.5～2):0.00133mL/mol；過渡金屬鹽為鐵鹽，或鐵鹽與鈷、鎳、錳、鋅鹽中的一種的混合物；過渡金屬鹽與油酸鹽物質(zhì)的量之比為0.23～0.38。

5.如權(quán)利要求4所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于鈉鹽為高熔點和可溶性的硫酸鈉或氯化鈉中的一種。

6.如權(quán)利要求4所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于煅燒過程中，升溫速率為2.5～10℃/min。

7.如權(quán)利要求4所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于煅燒溫度為400～550℃，煅燒時間為2～6小時。

8.如權(quán)利要求4所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于鐵鹽為六水氯化亞鐵、七水硫酸亞鐵、硝酸鐵中的一種。

9.權(quán)利要求1～3中任一所述的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其在催化劑、電極材料、微波吸收、高密度磁記錄材料或傳感器中的應(yīng)用。

10.權(quán)利要求4～8中任一權(quán)利要求所述方法制備的碳磁超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其在催化劑、電極材料、微波吸收、高密度磁記錄材料或傳感器中的應(yīng)用。