[发明专利]一种具有磁性的CoFeO2纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种具有磁性的CoFeO₂纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料。

背景技术

片状铝颜料具有良好的金属光泽效应和随角异色效应，被广泛应用于建筑、汽车、涂料、化工及油墨等行业，但是，普通的铝颜料不具有磁性，在磁场下不能够积极响应磁场的变化。目前，可见到以下一些关于合成磁性纳米颗粒/片状结构复合材料研究的报道：

美国《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society,2012年第134卷9082页起)报道了一种合成Fe₃O₄纳米颗粒/石墨烯复合物的方法，这种方法利用Fe₃O₄纳米颗粒和石墨烯溶液直接混合，然后水热处理的方法制得Fe₃O₄纳米颗粒/石墨烯复合物。该复合物在电化学氧化还原方面拥有很好的催化性能。

德国《应用化学》(Angewandte Chemie International Edition,2012年51卷11770页起)报道了一种合成Co/CoO纳米颗粒/石墨烯复合物的方法，这种方法利用Co/CoO纳米颗粒和石墨烯溶液直接混合的方法制得Co/CoO纳米颗粒/石墨烯复合物。该复合物在电化学氧气还原方面拥有很好的性质。

英国《能源环境与科学》(Energy&Environmental Science,2013年6卷2452页起)报道了一种合成Co/Ni纳米颗粒/WS₂复合物的方法，这种方法利用电化学沉积Co/Ni钨酸盐的方法制得Co/Ni纳米颗粒/WS₂复合材料。该复合材料在电化学催化产氢方面拥有很好的应用前景。

中国《纳米研究》(Nano Research,2013年第6卷10页起)报道了一种合成Ni/Pd核/壳纳米颗粒/石墨烯复合物的方法，这种方法利用成Ni/Pd核/壳纳米颗粒和石墨烯溶液直接混合的方法制得成Ni/Pd核/壳纳米颗粒/石墨烯复合物。该复合物在Suzuki-Miyaura交叉偶联反应方面拥有很好的催化性质。

然而，对能够广泛应用制备的负载磁性纳米材料的复合颜料报导不多，因此，如何制备一种磁性颜料复合材料，磁场分布更加均匀，制备方法绿色安全，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种具有磁性的CoFeO₂纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料，CoFeO₂纳米颗粒在该复合纳米材料中均匀分散分布，磁场分布更加均匀，不易团聚，其制备过程绿色安全。

本发明提出的一种具有磁性的CoFeO₂纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料，所述复合纳米材料由如下原料制成：乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、片状铝颜料和油酸、油胺、二苯醚，其中，乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、片状铝颜料的质量比为75-80:27-30:18-22,乙酰丙酮铁与油酸的质量体积之比(mg/mL)为1:0.0075-0.01，乙酰丙酮铁与油胺的质量体积之比(mg/mL)为1:0.0075-0.01，乙酰丙酮铁与二苯醚的质量体积之比(mg/mL)为1：0.0375-0.048；在制备过程中，将乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、片状铝颜料加入到油酸、油胺、二苯醚的混合溶液中，在氮气气氛下升温至280-300℃，恒温搅拌50-70分钟，然后自然冷却至室温，用正己烷和乙醇反复清洗，再经真空干燥，得到具有磁性的CoFeO₂纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料。

优选地，在制备过程中，将乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、片状铝颜料加入到油酸、油胺、二苯醚的混合溶液中；先在室温真空下搅拌15-25分钟，然后在氮气气氛下，升温至110-130℃并恒温搅拌20-40分钟，接着升温到190-210℃并恒温搅拌1.5-2.5小时，然后升温至280-300℃并恒温搅拌50-70分钟，停止反应之后自然冷却至室温；然后采用正己烷和乙醇进行反复清洗3-5次，再经真空干燥，得到具有磁性的CoFeO₂纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料。