[发明专利]模板-水热法制备四氧化三铁纳米线的方法

说明书

本发明提供了一种模板‑水热法制备Fe3O4纳米线的方法，本发明采用溶剂热还原的方法，以乙二醇作为溶剂、还原剂，对三价铁离子进行部分还原制备Fe3O4纳米线；本发明方法实现直径可控合成纳米线阵列，且该方法一步合成，简便易操作。

(一)技术领域

本发明涉及一种制备Fe3O4纳米线的方法，具体涉及一种模板-水热法制备Fe3O4纳米线的方法。

(二)背景技术

Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，其结构为立方反尖晶石结构。在Fe3O4晶体中，铁阳离子分别处于氧四面体间隙位置(A位)和氧八面体的间隙位置(B位)。由于A位间隙比B位小，A位全是半径较小的Fe3+，而B位由Fe2+和另一些Fe3+占据。位于B位的Fe2+和Fe3+之间的电子传递使得Fe3O4具有独特的电学和磁学性能，因而被广泛用作磁流体、磁记录材料等。纳米尺度的Fe3O4具有与生物组织的相容性以及与尺寸和形貌有关的电学和磁学性能，在磁性墨水、高密度磁记录介质和生物医药等领域具有广泛的应用。近年来Fe3O4纳米结构的研究异常活跃，目前已有多种物理化学方法用于制备不同形貌Fe3O4纳米结构，包括：高温气相法和湿化学法，其中湿化学法为主要方法，包括高温有机液相回流，溶剂热和水热法。

但目前为止，结合水热和模板来合成Fe3O4纳米线，并根据模板孔道的不同直径来合成出不同直径的纳米线，从而形成直径可控的这一方法目前并无深入的研究，本发明中将对这样一种方法进行详细的阐述。结合水热法，配制出能够反应生成四氧化三铁的溶胶，再利用抽真空装置，在空气的压力下把溶胶挤进模板孔道内，最后对模板进行高温加热，溶胶在孔道内进一步反应生成四氧化三铁，此时孔道内的四氧化三铁为线状结构。

(三)发明内容

针对目前合成Fe3O4的方法的不足，本发明提供了一种模板-水热法制备Fe3O4纳米线的方法，本发明方法实现直径可控合成纳米线阵列，且该方法一步合成，简便易操作。

本发明的原理是：采用溶剂热还原的方法，以乙二醇作为溶剂、还原剂，对三价铁离子进行部分还原制备Fe3O4纳米线。

本发明采用如下技术方案：

一种模板-水热法制备Fe3O4纳米线的方法，所述方法为：

(1)阳极氧化铝(AAO)模板的处理