[发明专利]一种三维花状多孔结构Fe3O4磁性材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种分散性良好的三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的制备方法，是以乙酰丙酮铁作为铁源，以N‑聚乙烯吡咯烷酮作为结构导向剂，乙二醇作为溶剂，通过热溶剂法制得。扫描电镜图显示，本发明制备的Fe₃O₄磁性材料表面呈花束状且为多孔材料，比表面积为74.7579 m²/g，很容易在空隙中引入各种基团（如金属氧化物或者药物等），从而可制得由各种基团修饰的Fe₃O₄磁性复合材料。磁滞曲线图表明，该Fe₃O₄磁性材料显示出较强得磁性，室温下磁性强度为36 emu/g。良好的分散性，较大的比表面积，较高的孔隙度以及独特的磁特性，使其在信息存储、环境保护、水处理、电子设备等领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种Fe₃O₄磁性材料的制备方法，尤其是涉及一种分散性良好的三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的制备方法，属于材料制备领域。

背景技术

近年来，磁性材料由于具有独特的磁特性，在信息存储、环境保护、水处理、电子设备、医疗诊断和药物输送等领域具有非常大的应用潜力。因此，磁性材料的合成，特别是磁铁矿（Fe₃O₄）颗粒，已成为一个特别重要的研究领域，吸引着越来越多的研究者的关注。

磁性材料的性能与形貌结构存在较大的构效关系，所以制备特殊形貌结构的Fe₃O₄是其研究的热点之一。Fe₃O₄磁性材料具有较大的比表面积、较高的孔隙度以及独特的磁特性，它的合成对于信息存储、环境保护、水处理、电子设备等领域具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的制备方法。

本发明三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的制备方法，是以乙酰丙酮铁作为铁源，以N-聚乙烯吡咯烷酮K-30（PVP）作为结构导向剂，乙二醇作为溶剂，通过热溶剂法制得。具体包括以下工艺步骤：

（1）酒红色前驱体溶液的制备：将乙酰丙酮铁和N-聚乙烯吡咯烷酮在乙二醇中充分混合，搅拌3~3.5 h，得到均一的酒红色前驱体溶液；

乙酰丙酮铁和N-聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1.5~1:2.0；

（2）三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的制备：将上述酒红色前驱体溶液转移至反应釜中，密闭后在175~185 ℃反应27~28 h；反应结束后冷却至室温，用丙酮、蒸馏水、无水乙醇洗涤数次，真空干燥，即得三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料。

所述干燥是在40~50 ℃下真空干燥10~12 h或真空冷冻干燥。

下面对本发明实施例1合成的三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料进行结构的形貌结构和性能进一步解释说明。

图1为本发明制备的三维花状多孔结构Fe₃O₄磁性材料的XRD图。将合成的样品的XRD谱图与Fe₃O₄的标准谱图相对照，发现出峰位置完全一样，因此证明合成的样品为Fe₃O₄。