[发明专利]一种具有碳壳层磁性纳米材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有碳壳层的磁性C@Fe₃O₄纳米球，其特征在于，以超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子为核，在外面包裹一层碳层。

2.按照权利啊哟球1的一种具有碳壳层的磁性C@Fe₃O₄纳米球，其特征在于，Fe₃O₄纳米球的直径约为180nm～250nm，碳壳层的厚度约为10nm～20nm。

3.制备权利要求1或2所述的一种具有碳壳层的磁性C@Fe₃O₄纳米球的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）磁性Fe₃O₄颗粒制备：采用FeCl₃·6H₂O制备超顺磁性Fe₃O₄纳米颗粒；

（2）磁性C@Fe₃O₄纳米球制备：称取制得的一定量磁性Fe₃O₄颗粒，加入质量浓度为95%的乙醇中，制成Fe₃O₄质量浓度为15%～30%的溶液，在50℃搅拌条件下，滴加质量浓度为10%～20%的葡萄糖溶液、15%～20%的淀粉溶液或15%～20%的对苯二酚与15%～37%的甲醛组成的混合物溶液以及质量浓度为10%～30%的NaOH溶液，滴加的量为Fe₃O₄：（葡萄糖、淀粉、或对苯二酚与甲醛混合物）：NaOH的质量比为1：（0.1～0.3）：（0.05～0.2），使得葡萄糖、淀粉、或对苯二酚与甲醛混合物能均匀分散在Fe₃O₄颗粒表面，充分搅拌后，在150W～200W超声功率下，超声30min～50min，完成Fe₃O₄颗粒表面裹覆碳壳层前驱物的过程。然后自然冷却，用去离子水洗涤并干燥，最后在N₂保护下，以5℃/min的程序升温到450℃，焙烧4小时，自然冷却，即为制得的具有碳壳层的磁性C@Fe₃O₄纳米球。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于，磁性Fe₃O₄颗粒制备方法如下：将FeCl₃·6H₂O溶解于水中，制成FeCl₃质量含量为15%～25%的溶液。将乙酸钠溶解于乙二醇中，制成乙酸钠质量含量为5%～15%的乙二醇溶液。于40℃、有N₂保护、搅拌条件下，将FeCl₃溶液滴加到乙酸钠的乙二醇溶液中，滴加完毕后，将混合溶液放入高压釜中，在180℃晶化5小时，然后自然冷却，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，60℃下真空干燥，即为制得的磁性Fe₃O₄颗粒。

5.按照权利要求4的方法，其特征在于，其中FeCl₃和乙酸钠的质量比优选为3：1。

6.按照权利要求3的方法，其特征在于，步骤（2）用去离子水洗涤3次，100℃下干燥12小时。

7.按照权利要求3的方法，其特征在于，对苯二酚与甲醛的混合物中，优选对苯二酚与甲醛的摩尔比为1:1。