碳包覆铁纳米颗粒的水热制备方法

摘要

本发明公开了一种碳包覆铁纳米颗粒的制备方法。该方法过程：将萄糖碳源水溶液与硝酸铁溶液混合后进行水热反应，将水热反应后离心收集的沉淀物重新分散与去离子水中，经干燥得到粉末，再将粉末放入管式炉中在惰性/还原性气氛下煅烧，得到碳包覆铁纳米颗粒。本发明的优点在于：制备方法工艺简单，成本低，对环境无污染，产量较大，适合于工业化生产及使用，所制得的纳米颗粒克服了铁单质纳米颗粒易团聚、易氧化等缺点，粒径在50nm-500μm内可调控，具有较高的磁性和较大的比表面积，可用于电子材料、磁性材料，再经过功能化处理等步骤可用于磁共振成像、靶向药物运输等多个领域。

主权项

一种碳包覆铁纳米颗粒的水热制备方法，其特征在于包括以下过程：a.配制浓度为0. 1‑1mol/L的葡萄糖溶液，浓度为0.1‑3mol/L的硝酸铁溶液2ml，将两种溶液混合后，按葡萄糖碳源水溶液与硝酸铁水溶液体积比为20：（1~2）的比例将两种溶液混合，机械搅拌得到均匀的澄清溶液；将澄清溶液转移至以聚四氟乙烯为衬底的反应釜中，在温度为160‑220℃下恒温反应1‑24h，待反应结束后将反应釜内的混合溶液冷却至室温。将混合溶液放入离心机中，以4000‑10000 r/min的转速离心10‑30min，离心3次，去除残余的有机物以及大分子杂质。将离心得到的混合物重新分散与水中，冷冻干燥后得到粉末；b.将a中得到粉末摊铺于方舟中，然后将方舟置于管式炉恒温区进行煅烧，煅烧条件为：首先通入N2、He、或Ar排除空气，再通入N2、He、或Ar惰性气体与H2的混合气，混合气的流量为10‑400 ml/min，其中惰性气体与H2的流量比为（2~0）：1，并以1~10℃/min的升温速度升温至450‑700℃，保温0.5‑4 h进行碳化，反应结束后在惰性气体气氛保护下冷却至室温，得到碳包覆铁纳米颗粒。