具有高吸附能力的纳米晶体Fe₃O₄微粒及制备方法

摘要

一种具有高吸附能力的纳米晶体Fe3O4微粒及制备方法，属于材料科学领域，微粒的微观结构由等轴的纳米晶粒组成，纳米晶粒的粒径为5～100nm；平均粒径为8～25nm，饱和磁化强度MS为6.7～7.2×10-3A/m。制备方法为：配制含三价铁离子和二价铁离子的溶液，在氮气气氛下加入氨水溶液，发射超声波进行超声分散，加热搅拌反应；在磁场条件下将固体水洗至中性；离心分离后干燥去除水分。本发明利用简单的化学反应共沉积技术，结合超声波搅拌、离心分离、真空干燥等技术即可获得这种平均粒径为8～25nm的具有较高饱和磁化强度的Fe3O4粉体材料。

主权项

一种具有高吸附能力的纳米晶体Fe3O4微粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在容器中配制含三价铁离子和二价铁离子混合溶液，混合溶液中Fe2+与Fe3+的摩尔比为Fe2+∶Fe3+＝1∶1.25～1.75，全部铁离子浓度为0.1～0.5mol/L，在搅拌和氮气气氛下加入沉淀剂氨水溶液，搅拌速度为700～1000rpm，氮气流量为1.5～2.5Nm3/h，氨水溶液的浓度为0.5～2mol/L，加入量按加入氨水溶液后混合溶液的pH≥9；加入氨水溶液后向混合溶液发射超声波进行超声分散1～2h，超声波的频率为20±1kHz，功率为20～80W；超声分散结束后封闭装有物料的容器，并留出氮气流通口；将反应物料加热到60±5℃，在氮气气氛下继续搅拌，氮气流量为1.5～2.5Nm3/h，搅拌速度为700～1000rpm，搅拌时间为30±5min；(2)将搅拌反应结束后的溶液静置，固体沉积到容器底部，然后在磁场条件下清洗沉积的固体至洗液为中性，磁场条件为：0.4～0.6A/m；将水洗后的物料在转数为7000～15000rpm的条件下离心分离，将离心分离后的固体真空干燥去除水分，获得具有高吸附能力的纳米晶体Fe3O4微粒，该纳米晶体Fe3O4微粒的微观结构由等轴的纳米晶粒组成，纳米晶粒的粒径为5～100nm；平均粒径为8～25nm；饱和磁化强度Ms为6.7×10‑3A/m～7.2×10‑3A/m。