[發(fā)明專利]一種鉚釘狀納米氧化鐵、其制備方法及應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110272072B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉冬;李秋葉;韋京濤;楊建軍;張治軍
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J23/745
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

一種鉚釘狀納米氧化鐵、其制備方法及應(yīng)用，屬于新型功能納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，該制備方法的步驟為：將聚乙烯亞胺和鐵鹽加入到蒸餾水或去離子水中，磁力攪拌均勻，然后轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釡中，在特定控制溫度下反應(yīng)一定時間，冷卻至室溫后離心、洗滌，最后經(jīng)干燥后即得鉚釘狀納米氧化鐵。本制備方法工藝簡單，原料易得，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品產(chǎn)率高，所得鉚釘狀納米氧化鐵粒度均一、分散性良好，在稠油催化降粘領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，易于進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型功能納米材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種鉚釘狀納米氧化鐵、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

納米氧化鐵因其具有良好的分散性、較高比表面積、優(yōu)良的穩(wěn)定性、環(huán)境友好和價格低廉等特點而在催化、傳感器、鋰離子電池、水處理和印刷油墨等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。近年來，氧化鐵作為一種催化劑亦較多地應(yīng)用在稠油的催化裂解方面。

根據(jù)制備方法不同，納米氧化鐵的尺寸和形貌也不盡相同。目前為止，人們合成出了各種形狀的納米氧化鐵，如：納米管（J. Chen, L. Xu, W. Li, X. Gou, Adv. Mater.2005, 17: 582）、納米棒（H.G. Cha, S.J. Kim, K.J. Lee, M.H. Jung, Y.S. Kang, J.Phys. Chem. C, 2011,115: 19129）、納米線（R. Wang, Y. Chen, Y. Fu, H. Zhang, C.Kisielowski, J. Phys. Chem. B, 2005,109: 12245）、納米盤（J. Qu, Y.X. Yin, Y.Q.Wang, Yan Y., Y.G. Guo, W.G. Song, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013, 5:3932）、納米晶（J. Yin, Z. Yu, F. Gao, J. Wang, H. Pang, Q. Lu, Angew. Chem.Int. Ed. 2010, 49: 632）等。納米氧化鐵的顆粒尺寸、形貌以及表面修飾物對其性能都有著重要的影響。因此制備新型形貌的納米氧化鐵對探索提升其性能具有重要的意義。目前，以聚乙烯亞胺兼為修飾劑和形貌控制劑采用水熱法反應(yīng)法合成鉚釘狀納米氧化鐵的技術(shù)手段尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鉚釘狀納米氧化鐵、其制備方法及應(yīng)用。

基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種鉚釘狀納米氧化鐵的制備方法，步驟如下：

(1)將聚乙烯亞胺和鐵鹽加入到蒸餾水或去離子水中，磁力攪拌均勻；

(2)將聚乙烯亞胺與鐵鹽的混合溶液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釡中，在100~200℃的控制溫度下反應(yīng)6~24小時；

(3)待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，洗滌，在60~90℃溫度下干燥10~15小時，即得鉚釘狀納米氧化鐵。

進(jìn)一步地，聚乙烯亞胺分子量為600~10000。

進(jìn)一步地，聚乙烯亞胺在蒸餾水或去離子水中的濃度為0.1~0.5mmol/L。

進(jìn)一步地，鐵鹽為氯化鐵和硝酸鐵中的一種或兩種。

進(jìn)一步地，鐵鹽在蒸餾水或去離子水中的濃度為5~10mmol/L。

進(jìn)一步地，聚乙烯亞胺與鐵離子的摩爾比為1: 10~100。

上述制備方法制得的鉚釘狀納米氧化鐵。

上述鉚釘狀納米氧化鐵作為稠油催化降粘劑在稠油降粘中的應(yīng)用。

上述鉚釘狀納米氧化鐵作為稠油催化降粘劑在稠油脫硫中的應(yīng)用。