鎳鐵氧體磁性納米纖維材料的製備方法
2023-05-21 08:25:11
鎳鐵氧體磁性納米纖維材料的製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種鎳鐵氧體納米纖維磁性材料的新製備方法，屬於材料【技術領域】。本發明以Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O為原料，無水乙醇為溶劑，棉花纖維為模板，在不加其它任何添加劑（如沉澱劑等）的條件下，藉助於溶劑熱法(TASTM)一步製備而得。所得材料為具有尖晶石結構，且複製了棉花纖維的微觀形貌，具有良好結晶性能和磁性能，從而有效擴大了NiFe2O4納米材料應用範圍。另外，本發明方法還具有製備溫度低、工藝簡單、產率高、不需要高溫晶化處理、綠色環保等優點。
【專利說明】鎳鐵氧體磁性納米纖維材料的製備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於納米材料【技術領域】，涉及一種鎳鐵氧體（NiFe204)納米纖維磁材料的制 備方法。
【背景技術】
[0002] 目前鐵氧體材料在諸如生物醫藥、催化技術、信息產業、塗層、磁流體技術以及電 磁幹擾屏蔽等領域有極大的應用潛力。磁性鐵氧體納米材料作為一種潛在的功能材料受到 廣泛關注。
[0003] 尖晶石型鐵酸鹽是一類重要的磁性材料，它可用於防止電磁波輻射設備以及隱 身材料中的吸波劑等，具有價格低廉、吸波性能優良的特點。其中尖晶石結構的鎳鐵氧體 (NiFe 204)磁性材料，由於具有獨特的物理、化學性質及磁學特性，而且它的飽和磁化強度較 高，磁晶各向異性常數較大，化學穩定性較好以及耐腐蝕和磨損，因此在微波吸收、磁記錄 和磁流體方面有著非常廣闊的應用前景。
[0004] 目前，製備NiFe204納米材料的方法主要有微波輻射加熱法、溶膠凝膠-熱壓法、化 學共沉澱法、分子自組裝法等等。然而磁性材料本身的特點以及製備方法，諸多方法存在制 備工藝複雜、條件難於控制、需高溫煅燒晶化、材料易團聚且產率較低等問題，而影響其大 規模生產應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種良好磁性能的NiFe20 4納 米纖維材料的製備方法。
[0006] NiFe204磁性納米纖維材料的製備方法，是以Fe (Ν03) 3 · 9H20和Ni (Ν03) 2 · 6H20為 原料，分別以無水乙醇為溶劑，棉花纖維為模板，採用溶劑熱法一步製備而得。具體製備工 藝為：將Fe (N03) 3 · 9H20、Ni (N03) 2 · 6H20以化學計量比2:1溶於無水乙醇，將棉花纖維浸入 該混合溶液中，超聲分散均勻後轉入聚四氟乙烯反應釜，在180?200°C下反應8?12 h ; 反應結束後除去溶液，置於在烘箱中，於80?120 °C下乾燥8?12 h，即得NiFe204納米纖 維材料。
[0007] 模板棉花纖維的用量為Fe (N03) 3 · 9H20、Ni (Ν03) 2 · 6H20總質量的40?50 %。
[0008] 為了考察模板棉花纖維及溶劑(無水乙醇、水和乙醇+水）對NiFe204納米磁材料 形成的影響，我們做了如下對比實驗： 實驗 1 :將 0· 5863 g Ni (N03) 2 ·冊20 和 1. 6289 g Fe (N03) 3 · 9H20 (Ni2+、Fe3+ 的物質的量 之比為1:2)溶於48 mL無水乙醇中，形成溶液（Ni2++Fe3+)/EtOH;將1.0000 g CF浸入該溶 液中，超聲〇. 5h，該體系記為（CF+Ni2++Fe3+)/EtOH。將（CF+Ni2++Fe 3+)/EtOH轉入聚四氟乙烯 反應釜中，在200°C下反應10 h。浙去溶液後，於烘箱中KKTC下乾燥10 h，即得到NiFe204 納米纖維材料，記為NF-E。
[0009] 對比實驗2 :以無水乙醇和水的混合溶劑（V-Et0H/V-H20 =3:1 )取代無水乙醇，其 它同實施例1。製備NiFe204納米纖維磁材料，所得樣品記為NF-E/H。
[0010] 對比實驗3 :以水取代無水乙醇作溶劑，其它同實施例1，進行製備試驗。結果表 明，以水作溶劑時，棉花模板發生了熱水解，不能發揮模板的作用，並且得到的是Fe 203而不 是 NiFe204。
[0011] 對比試驗4 :不加棉花纖維，其它同實驗1，製備顆粒狀的NiFe204納米磁材料，記為 NP-E。相關實驗結果見表1。
[0012]
【權利要求】
1. 一種鎳鐵氧體磁性納米纖維材料的製備方法，是以Fe(N03)3 · 9H20, Ni(N03)2 · 6H20 為原料，分別以無水乙醇為溶劑，棉花纖維作模板，採用溶劑熱法製備而得。
2. 如權利要求1所述鎳鐵氧體磁性納米纖維材料的製備方法，其特徵在於：將 Fe (N03) 3 · 9H20、Ni (Ν03) 2 · 6H20以化學計量比2:1溶於無水乙醇，將棉花纖維浸入該混合溶 液中，超聲分散均勻後轉入聚四氟乙烯反應釜，在180?200°C下反應8?12 h ;反應結束 後除去溶液，乾燥，即得NiFe204納米纖維材料。
3. 如權利要求1所述NiFe204磁性納米纖維材料的製備方法，其特徵在於：棉花纖維的 用量為 Fe (N03) 3 · 9H20、Ni (N03) 2 · 6H20 總質量的 40 ?50 %。
4. 如權利要求1所述NiFe204磁性納米纖維材料的製備方法，其特徵在於：所述乾燥 是在烘箱中，於80?120 °C下乾燥8?12 h。
【文檔編號】C04B35/26GK104045336SQ201410314978
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】蘇碧桃, 何方振, 董娜, 莘俊蓮 申請人:西北師範大學