一种磁性纳米复合纤维及其制备方法和用途

摘要

一种磁性纳米复合纤维及其制备方法和用途，涉及无机非金属材料及其制备技术领域。本发明利用柠檬酸和钙、铁的金属盐为原料，经化学反应制备得到前驱体溶胶，随后减压脱水得到前驱体凝胶，再经过纺丝得到凝胶纤维素丝，随后将得到的凝胶纤维素丝在合适的温度以及还原气氛（氢气和氮气）保护下煅烧，得到目标产物CaO/α-Fe纳米复合纤维。所述纤维直径较均匀，大长径比、强磁性且具有特殊中空结构。该方法具有工艺简单、设备要求低、成本低、操作周期短等优点。同时，通过以上方法得到的磁性纳米复合纤维可作为固体碱性催化剂在酯交换反应中得到应用，并表现出了很高的催化活性和较长的催化寿命。由于α-Fe成份的存在，还为简化催化剂的分离回收提供了可能。

主权项

1.一种磁性纳米复合纤维，其特征在于：所述磁性纳米复合纤维的组分为CaO和α-Fe的混合物，具有中空结构，所述磁性纳米复合纤维的直径0.2~5μm，纤维长度5μm ~2m；所述磁性纳米复合纤维采用如下方法制备：所述方法包括前驱体溶液的制备步骤、将制备好的前驱体溶液制备成凝胶纤维素丝的步骤、将凝胶纤维素丝焙烧的步骤，其特征在于：所述前驱体溶液的制备步骤为：首先将硝酸铁作为铁源、钙的硝酸盐作为钙源，以及柠檬酸(CA)溶于去离子水中，M(Fe³⁺)：M(Ca²⁺)=1~2:1，M（柠檬酸）=，搅拌至均匀，室温下磁力搅拌8~30小时；所述将制备好的前驱体溶液制备成凝胶纤维素丝的步骤为：将制备好的前驱体溶液于50℃~70℃的条件下真空减压脱水，得到凝胶，经过挑丝、抽丝、甩丝或拉丝得到凝胶纤维素丝，随后将凝胶纤维素丝进行烘干；所述将凝胶纤维素丝焙烧的步骤为：将凝胶纤维素丝在900~1100℃温度范围H₂和N₂的还原气氛下焙烧，氢气和氮气的通气量之比为1:4，保温1~6小时，最后自然冷却到室温，得到CaO/α-Fe纤维。