一种氧化铝包覆型纳米铁粒子及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种氧化铝包覆型纳米铁粒子及其制备方法与应用。本发明的氧化铝包覆型纳米铁粒子具有清晰的核壳结构，以零价纳米铁为核心，在其表面均匀包裹一层Al₂O₃。纳米零价铁粒子的平均粒径为20～30nm，Al₂O₃层的平均厚度为5～15nm。本发明制备纳米零价铁粒子是采用液相还原法，利用强还原剂KBH₄或NaBH₄还原Fe³⁺得到Fe⁰，并且溶液变成碱性，该碱性溶液可代替氨水作为生成Al₂O₃的沉淀剂。通过一步合成法制备的纳米零价铁粒子的抗团聚性及抗氧化性能得到了较大提高，且所制得的纳米零价铁粒子分布均匀，平均粒径小，比表面积大，对污染物的去除能力远高于未包覆的纳米铁，可广泛应用于环境修复领域。

主权项

一种氧化铝包覆型纳米铁粒子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)制备Fe盐溶液：将一定量的FeCl₃溶于醇水混合溶液中，搅拌均匀，使Fe离子摩尔浓度在0.01～0.03mol/L；(2)除氧：在步骤(1)所得溶液中加入一定量的Al(NO₃)₃，加入量决定了包裹后的Al₂O₃厚度，通入氮气除氧20～40min，然后机械搅拌10min以使混合均匀，得到混合溶液；(3)制备纳米Fe溶液：在机械搅拌下向步骤(2)所得混合溶液中滴加新制备的KBH₄溶液或NaBH₄溶液，反应60～90min，得到黑色的纳米Fe溶液；(4)制备纳米零价Fe粒子：将步骤(3)所得纳米Fe溶液用磁选法分离，用蒸馏水洗涤、乙醇洗涤、真空干燥，即得Al₂O₃包覆型纳米零价Fe粒子。