一种酞菁铁预聚物/Fe₃O₄纳米杂化磁性材料及其制备方法

摘要

一种酞菁铁预聚物/Fe3O4纳米杂化磁性材料及其制备方法，于有机磁性材料技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、高效、低成本的制备方法，从而获得小粒径、耐高温、抗氧化、高磁性、易加工在室温下具有稳定磁性能的酞菁铁预聚物/Fe3O4纳米杂化磁性材料。该磁性材料是以联苯二酚型双邻苯二甲腈为高分子单体，以FeCl3·3H2O为交联剂，N-甲基吡咯烷酮为溶剂，经过前期溶液预聚，形成酞菁预聚物，再以FeCl3·3H2O为铁源，经后续水热晶化制备而成。本发明的耐高温高分子磁性材料设计新颖，制备简易，它的饱和磁化强度为48-65emu/g，矫顽力为37-47Oe，剩余磁化强度为0.03-0.4emu/g。可广泛用于耐高温高分子磁性复合材料、电子器件、生物催化技术等技术领域。

主权项

一种酞菁铁预聚物/Fe3O4纳米杂化磁性材料，其制备过程包括以下步骤：步骤1：按照100∶(2～6)的质量比称取联苯二酚型双邻苯二甲腈与FeCl3·3H2O；步骤2：将步骤1称取的联苯二酚型双邻苯二甲腈与FeCl3·3H2O投入回流反应容器中，加入N‑甲基吡咯烷酮溶剂，常压回流反应2～6小时，生成酞菁铁预聚物；其中N‑甲基吡咯烷酮溶剂的用量为每克双邻苯二甲腈用0.8～1.8毫升的N‑甲基吡咯烷酮；步骤3：将步骤2所得酞菁铁预聚物从反应溶液中分离出来，洗涤后烘干；步骤4：将步骤3所得酞菁铁预聚物溶于乙二醇有机溶剂，其中每1.0～4.0克酞菁铁预聚物使用200毫升的乙二醇有机溶剂；步骤5：往步骤4所得酞菁铁预聚物的乙二醇溶液中依次加入FeCl3·3H2O、聚乙二醇2000和结晶乙酸钠，常温常压下搅拌反应1～3小时；其中酞菁铁预聚物、FeCl3·3H2O、聚乙二醇2000和结晶乙酸钠的用量质量比为(1.0～4.0)∶6.75∶5.0∶18；步骤6：将经步骤5处理后的反应溶液转移至晶化釜中，200℃下水热晶化处理4～15小时；步骤7：将水热晶化处理后的黑色固体颗粒从反应溶液中分离出来，然后采用清水充分洗涤，干燥后即得酞菁铁预聚物/Fe3O4纳米杂化磁性材料。