[发明专利]一种镍基磁性复合物材料及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种镍基磁性复合物材料，其特征是：

表达式如下：Ni@ONC

其中，ONC为氮、氧掺杂的C材料；

其具体合成步骤如下：

(1)有机配体镍配合物的合成

将NiCl₂·6H₂O、N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺和均苯三甲酸，加入去离子水；在室温下超声5min～12min形成悬浮混合物，所述N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺与均苯三甲酸的摩尔比为1:1～1:2，所述N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺与NiCl₂·6H₂O的摩尔比为1:1～1:3，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液调pH为4.2～7.2，倒入高压反应釜中以10℃/h升温速率升温至105℃～145℃，水热条件下保温48h～120h，以2.5℃/h的降温速率降温到室温得到绿色块状晶体，用去离子水和乙醇交替清洗3次～5次，室温下自然晾干，得到有机配体镍配合物[Ni₃(4-bmbpd)₃(BTC)₂(H₂O)₄]·4H₂O；

其中，4-bmbpd为N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺，BTC为均苯三甲酸；

(2)镍基磁性复合物材料的合成

将步骤(1)合成的镍配合物[Ni₃(4-bmbpd)₃(BTC)₂(H₂O)₄]·4H₂O称取4克，采用玛瑙研钵研磨2小时～4小时，然后分散到2毫升～4毫升的乙醇中，用球磨机研磨20分钟～40分钟，离心分离出微晶态镍配合物材料，在70℃下干燥24小时；将2克经干燥的所述微晶态镍配合物材料放置于氮气保护下的管式炉中，以5℃/h升温速率升温至800℃，恒温4小时～6小时，以2.5～10℃/h的降温速率降温到室温得到镍基磁性复合物材料。

2.根据权利要求1所述的镍基磁性复合物材料，其特征是：所述N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺与去离子水的摩尔比为1:2800～1:8300。

3.一种镍基磁性复合物材料的合成方法，其特征是：

具体步骤如下：

(1)有机配体镍配合物的合成

将NiCl₂·6H₂O、N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺和均苯三甲酸，加入去离子水；在室温下超声5min～12min形成悬浮混合物，所述N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺与均苯三甲酸的摩尔比为1:1～1:2，所述N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺与NiCl₂·6H₂O的摩尔比为1:1～1:3，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液调pH为4.2～7.2，倒入高压反应釜中以10℃/h升温速率升温至105℃～145℃，水热条件下保温48h～120h，以2.5℃/h的降温速率降温到室温得到绿色块状晶体，用去离子水和乙醇交替清洗3次～5次，室温下自然晾干，得到有机配体镍配合物[Ni₃(4-bmbpd)₃(BTC)₂(H₂O)₄]·4H₂O；

其中，4-bmbpd为N,N'-双(4-亚甲基吡啶)苯-1,4-二甲酰胺，BTC为均苯三甲酸；

(2)镍基磁性复合物材料的合成

将步骤(1)合成的镍配合物[Ni₃(4-bmbpd)₃(BTC)₂(H₂O)₄]·4H₂O称取4克，采用玛瑙研钵研磨2小时～4小时，然后分散到2毫升～4毫升的乙醇中，用球磨机研磨20分钟～40分钟，离心分离出微晶态镍配合物材料，在70℃下干燥24小时；将2克镍配合物放置于氮气保护下的管式炉中，以5℃/h升温速率升温至800℃，恒温4小时～6小时，以2.5～10℃/h的降温速率降温到室温得到镍基磁性复合物材料。