一种以生物材料－淀粉为基质制备碳包覆纳米金属材料的方法

摘要

本发明属于炭纳米材料和生物材料的交叉技术领域，涉及到一种以淀粉为前驱体材料在氢气气氛下通过控温炭化工艺制备碳包覆纳米材料的技术方法，是以淀粉为碳源前驱体，与由硝酸铁制备出的氢氧化铁沉淀混合均匀后，经干燥、研磨而得到原料预混物；采用控温炭化工艺在还原气氛下对上述原料预混物进行炭化处理制备出碳包覆金属纳米材料。具有成本低、工艺简单，条件可控等优点，产品可大规模生产。在高密度磁记录材料、磁流体、核磁共振成像、吸波材料及特种润滑剂等领域有广泛的应用前景。

主权项

1、一种以生物材料—淀粉为基质制备碳包覆纳米金属材料的方法，包括两个过程，一是炭化前驱体—淀粉和金属氧化物复配物的制备；二是对得到的淀粉和金属氧化物的复配物在温和能够控制的条件下进行炭化处理，其特征在于，具体工艺步骤是：(1)称取可溶性淀粉20.00g，加入含有5ml去离子水的小烧杯中(50ml)，用玻璃棒搅成糊状；称取1.00g Fe(NO3)3·9H2O并将其溶于50ml去离子水中，在此溶液中缓慢加入摩尔配量比为3∶1的0.1mol/L的NaOH，得到Fe(OH)3沉淀物，再将Fe(OH)3沉淀物加入到上述淀粉糊中，充分搅拌后得到棕褐色浆糊，放入烘箱中于100℃下干燥2h，用研钵将干燥后的样品研成精细粉末备用；(2)将淀粉金属氧化物的复配物粉末放入石英舟中，然后将石英舟置于管式炭化炉内的石英反应管的中央，将氢气以20cm3/min的速率通入反应管，流量为20～50cm3/min，在氢气气氛下以5～10℃/min的速度将炭化炉升温到800～950℃，并保温1～4h；(3)炭化反应结束后，将氢气切换成氮气，速率为50cm3/min，使反应体系在氮气保护下冷却至室温，在石英舟中生成的大量黑色炭化物即为碳包覆金属纳米材料。