[发明专利]磁性纳米功能材料的制备方法

说明书

本发明公开了磁性纳米功能材料的制备方法，该制备方法包括：（a）将三价铁盐水合物、金属盐（包括钒、钪的金属盐）和乙酸盐混合，得到混合物；（b）向混合物中添加多羟基化合物、搅拌、超声处理，得到混合溶液；（c）将混合溶液升温至160‑180℃，并保温密闭反应8‑10h；（d）将反应后的混合溶液磁性分离，收集沉淀物、洗涤、真空干燥，即得所述磁性纳米材料；本发明制备方法制备得到的磁性纳米功能材料具备优异的磁性能和吸附性能、催化性能等与负载金属种类相关的特性，而且制作成本较低；此外，该制备方法能够促进纳米材料的生长，提高产率，且操作简单，仅需一步反应，利于工业生产。

技术领域

本发明涉及磁性纳米功能材料的制备及应用领域，具体涉及磁性纳米功能材料的制备方法。

背景技术

纳米三氧化二钒对于脱氢和加氢反应具有十分优良的催化性能，作为钠离子电池的电极材料也有较大优势，并且由于其在160K时发生电阻率和磁性的突变，纳米三氧化二钒可以作为温度传感器元件。二氧化钒相变温度为68℃，相变迅速。二氧化钒所具有的导电特性让其在光器件、电子装置和光电设备中具有广泛的应用潜力。通过合成氧化钒-四氧化三铁@碳单质材料，相比于目前已有的纳米氧化钪材料，该材料在保有氧化钒性质的情况下增加了磁性四氧化三铁的性质，估计其在催化和电学材料领域具有较大的价值。

纳米氧化钪作为一种稀土纳米材料在发光和超导领域应用广泛，通过制备三氧化二钪-四氧化三铁@碳单质材料，相比于目前已有的纳米氧化钪材料，该材料在保有氧化钪性质的情况下增加了磁性四氧化三铁的性质估计其在光学材料领域具有较大的价值。

发明内容

为此本发明实施例目的提供磁性纳米功能材料的制备方法，以解决现有纳米材料磁性不足的问题，以期在温控电学元件以及催化剂发展中产生价值。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

磁性纳米功能材料的制备方法，包括如下步骤：

（a）将三价铁盐水合物、金属盐（包括钒、钪的金属盐）和乙酸盐混合，得到混合物；

（b）向混合物中添加多羟基化合物、搅拌、超声处理，得到混合溶液；

（c）将混合溶液升温至160-180℃，并保温密闭反应8-10h；

（d）将反应后的混合溶液磁性分离（磁铁吸引分离），收集沉淀物、洗涤、真空干燥，即得所述磁性纳米功能材料。

在本发明的一个实施例中，所述三价铁盐水合物与金属盐的摩尔比为10∶（0.5-6）。

在本发明的一个实施例中，所述三价铁盐水合物与乙酸盐的摩尔比为1∶（8-10）。

在本发明的一个实施例中，所述混合溶液中三价铁盐水合物的浓度为0.05-0.083mol/L。

本发明上述方法，通过选择三价铁盐水合物、三价钒盐、乙酸盐和多羟基化合物作为原料制备磁性钒铁复合纳米材料，不仅能够使得磁性钒铁复合纳米材料具备优异的磁性能，而且制作成本较低；此外，本发明通过反应条件的控制，能够促进纳米材料的生长，提高产率，并避免还原过度，降低产率；另外，上述制备方法操作简单，利于工业生产。

其中，所述步骤（b）中，搅拌速度为360-600r/min；搅拌时间为25-35min；

其中，所述步骤（b）中，超声处理采用的超声频率为45000-50000HZ；处理时间为15-25min；本发明通过进行搅拌和超声处理，能够使得各原料充分混匀，利于提高各原料之间的充分反映，提高产率。