[發(fā)明專利]一種Fe3O4納米帶和八面體微晶的簡(jiǎn)易制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810463526.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN108439485B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓成良;劉自然;杜慧慧;沈壽國(guó);姚李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥學(xué)院
• 主分類號(hào): C01G49/08
• 分類號(hào): C01G49/08;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 合肥輝達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34165
• 代理人: 汪守勇

一種Fe₃O₄納米帶和八面體微晶的簡(jiǎn)易制備方法，涉及磁性納米粉體制備技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域。將硼氫化鈉水溶液加入到氯化鐵水溶液中，控制反應(yīng)體系pH為8，通過(guò)快速還原反應(yīng)得到Fe納米粉—水溶液體系；然后直接將Fe納米粉—水溶液體系轉(zhuǎn)入到水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)體系pH為8進(jìn)行水熱反應(yīng)制得Fe₃O₄納米帶；或者從Fe納米粉—水溶液體系中磁分離出Fe納米粉再連同NaOH水溶液一起轉(zhuǎn)入到水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)體系pH為14進(jìn)行水熱反應(yīng)制得Fe₃O₄八面體微晶。采用常規(guī)水熱法成功制備出了水性Fe₃O₄納米粉體，實(shí)現(xiàn)了Fe₃O₄納米粉體的純度和形態(tài)簡(jiǎn)單可控，具有實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性納米粉體制備技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種Fe₃O₄納米帶和八面體微晶的簡(jiǎn)易制備方法。

背景技術(shù)

四氧化三鐵Fe₃O₄是一種重要的鐵氧化物。隨著其尺寸的變化，F(xiàn)e₃O₄的磁性能和活性將不斷改變。另一方面，F(xiàn)e₃O₄顆粒形狀的改變也將改變其性能，尤其是表面活性的改變。為此，對(duì)各種形態(tài)的納米尺度Fe₃O₄的制備和應(yīng)用研究一直成為材料學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。

Fe₃O₄的制備方法通常有固相法和液相法兩大類，例如，以各種鐵氧化物或鐵的水合氧化物等為原料，通過(guò)氣相熱還原技術(shù)可以制備出Fe₃O₄。該方法一般需要特殊設(shè)備和反應(yīng)氣體裝置，方法應(yīng)用受到一定的限制。相比較而言，采用液相法來(lái)制備Fe₃O₄所需設(shè)備較簡(jiǎn)單，因而應(yīng)用非常廣泛。例如，以FeCl₃.6H₂O為鐵源、檸檬酸鈉、三乙醇胺、甘露醇和酒石酸鉀鈉等還原劑，通過(guò)水熱法可以獲得Fe₃O₄納米材料。

本發(fā)明以NaBH₄和FeCl₃.6H₂O為原料，采用兩步法來(lái)制備Fe₃O₄納米材料：即首先快速制備出Fe納米粉體，最后，利用水熱氧化反應(yīng)來(lái)獲得Fe₃O₄納米材料。此法具有使用原料少，成本低廉和獲得的產(chǎn)物形態(tài)可控等優(yōu)點(diǎn)，可望用于實(shí)際生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)氣相法和液相法制備Fe₃O₄技術(shù)中所存在的不足之處，提出了一種具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)的Fe₃O₄納米帶和八面體微晶的簡(jiǎn)易制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種Fe₃O₄納米帶和八面體微晶的簡(jiǎn)易制備方法，包括反應(yīng)液配制和水熱反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程，首先，在室溫下，將硼氫化鈉(NaBH₄) 水溶液加入到氯化鐵(FeCl₃.6H₂O)水溶液中，控制反應(yīng)體系pH為8，通過(guò)快速還原反應(yīng)得到Fe納米粉—水溶液體系；然后，直接將Fe納米粉—水溶液體系轉(zhuǎn)入到水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)體系pH為8進(jìn)行水熱反應(yīng)制得Fe₃O₄納米帶；或者，從Fe納米粉—水溶液體系中磁分離出Fe納米粉再連同NaOH水溶液一起轉(zhuǎn)入到水熱反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)體系pH為14 進(jìn)行水熱反應(yīng)制得Fe₃O₄八面體微晶。