纳米四氧化三铁包覆碳纳米管磁性复合材料的制备方法

摘要

本发明属于纳米复合材料的制备和应用技术领域，特别涉及碳纳米管/纳米四氧化三铁功能复合材料的制备方法。本发明公开了一种纳米四氧化三铁包覆碳纳米管磁性复合材料的制备方法。本发明将碳纳米管在浓硝酸中回流处理，在其表面引入羰基、羟基、羧基等官能团。在外加磁场作用下，被官能团吸附在碳纳米管表面的Fe³⁺和Fe²⁺与加入的OH^－1发生共沉淀反应，以自组装的简单方式使纳米四氧化三铁包覆在碳纳米管表面，再经陈化处理形成纳米四氧化三铁包覆的碳纳米管纳米复合材料。本发明的方法，工艺简单，容易控制，便于工业化生产，制备的纳米复合材料，在高密度磁记录材料、吸波材料、电磁屏蔽材料、医学等领域具有良好的应用前景。

主权项

1.一种纳米四氧化三铁包覆碳纳米管磁性功能复合材料的制备方法，其特征在于，该方法的步骤包括：(1)将碳纳米管加入到浓硝酸中，超声分散，在120-130℃冷凝回流反应4-5小时，然后将反应混合液的温度降到20-30℃，用滤膜过滤，并用去离子水清洗过滤至pH为6.5-7，获得表面引入羰基、羟基、羧基等官能团的碳纳米管。(2)将步骤(1)获得的表面引入羰基、羟基、羧基等官能团的碳纳米管放入去离子水中，进行超声和搅拌分散，使悬浮液的重量百分比浓度为0.1％-3％；(3)将二价铁盐和三价铁盐分别配成水溶液，按二价铁盐∶三价铁盐的体积比为1∶1-2混合，并滴加到步骤(2)的悬浮液中，得到含有二价铁盐和三价铁盐的混合液，混合液中二价铁盐和三价铁盐的初始摩尔浓度达到4.5×10-5mol/L-5×10-5mol/L和4.5×10-5mol/L-5×10-5mol/L；(4)在盛有步骤(3)混合液的容器两侧加上磁场，均匀搅拌1-3小时；(5)在磁场存在的条件下，将可溶性碱的溶液滴加到步骤(4)含有碳纳米管、二价铁盐和三价铁盐的混合液中，使溶液pH值保持在8-9，同时在70-90℃条件下搅拌，反应完成后陈化；将生成物洗涤、分离，干燥后得到纳米四氧化三铁包覆的碳纳米管磁性纳米复合材料。