[发明专利]一种四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将酸化后的CNTs加入去离子水中进行超声分散，制成CNTs分散液；

(2)将可溶性亚铁盐/铁盐溶解于去离子水中，制成亚铁盐/铁盐溶液；

(3)将所述CNTs分散液与所述亚铁盐/铁盐溶液混合，搅拌混匀后加入水合肼和表面活性剂，再次搅拌混匀后，置于100-180℃下反应8-16h；

(4)反应结束冷却至室温后抽滤并洗涤反应产物至中性，最后干燥得四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料。

2.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中酸化后的CNTs通过以下方法制备得到：

1)将浓硫酸和浓硝酸按体积比为3:1混合，制成混酸；

2)将CNTs加入混酸中配置成浓度为6-9g/L的溶液，超声处理1-4h后再于120℃加热回流1-3h；

3)将步骤2)所得产物抽滤并洗涤至滤液pH为7，真空干燥12-14h制得。

3.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中CNTs分散液浓度为3-8g/L。

4.根据权利要求1-3任一项所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，CNTs为多壁碳纳米管，直径为10-100nm,长度为10-50μm。

5.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中可溶性亚铁盐为硫酸亚铁铵、氯化亚铁或硫酸亚铁；可溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁或硝酸铁。

6.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中亚铁盐/铁盐溶液的浓度为0.2-0.8mol/L。

7.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中CNTs分散液与亚铁盐/铁盐溶液的体积比为1-1.5:1。

8.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中水合肼与亚铁盐/铁盐溶液的体积比为3-4:10。

9.根据权利要求1所述的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为柠檬酸钠、乙酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇2000中的至少一种，其添加量与所加亚铁盐/铁盐的摩尔比为0.01-0.8:1。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的四氧化三铁包覆碳纳米管的磁性复合材料。