[发明专利]一种可控粒径的铁镍合金纳米材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种可控粒径的铁镍合金纳米材料的制备方法，先合成MoO₃@FeOOH，然后通过法将二氧化硅包覆于FeOOH表面，得到FeOOH@SiO₂；FeOOH@SiO₂与镍盐在碱性条件下进行水热反应，得到FeOOH@Ni‑silicate，接着通过原位聚合法使聚多巴镍包覆在Ni‑silicate表面，得到FeOOH@Ni‑silicate@PDA‑Ni²⁺纳米材料，再经过焙烧，得到目标产物。与现有技术相比，本发明的方法技术操作简单，得到的铁镍合金纳米材料形貌结构优良、分散性良好、稳定性高并且磁性强，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及合金纳米材料技术领域，尤其是涉及一种可控粒径的铁镍合金纳米材料的制备方法。

背景技术

由于独特的结构和功能特点，合金纳米材料在催化、高密度磁储存装置、磁性流体、传感器、电磁屏蔽和吸收材料等许多新兴领域具有广阔的应用前景。研究人员也致力于制备各种各样的合金纳米材料，如Pt-Au合金，Pt-Ag合金等。由于贵金属合金材料成本高，限制了其大规模实际应用，因此非贵金属合金纳米材料的制备引起社会广泛关注。

镍、铁金属由于资源丰富，环境友好，引起研究人员的极大兴趣。而且铁镍合金具有铁单质和镍单质所不具备的特异性能，如铁镍合金较两种金属单质具有更高导磁性和耐摩擦性，在作高频导体时铁镍合金表现出了更低的热损耗，被广泛应用于变压器、磁感器、转换器、微波屏蔽吸收材料等方面。

基于铁镍合金在实际生产中的广泛应用，研究者们对其制备方法进行了深入的研究与探索，促使了铁镍合金的制备方法不断趋于发展与成熟。目前，制备铁镍合金材料的方法主要有机械合金法，液相还原法，直流电弧等离子体法和模板法等。这些方法各有优缺点，机械合金法生产设备比较简单，效率比较高，但是所制取的粉末取决于应力施加方式，粉碎方法，粉碎工艺条件，粉碎环境等诸多因素，实际生产过程中很难以控制，制取的粉末差异性也比较大，不利于生产。液相还原法确实是一种比较节约成本的方法，并且具有粒度分布范围窄和化学均匀性好的优点，但是其粉末颗粒较容易聚集，NaBH₄也有一定的毒性，从而在一定程度上限制了其生产。运用等离子体法制备铁镍合金粉末具有化学反应速度快，稳定性强，生成铁镍合金粉末纯度高的优点，但所需设备的价格较高，且生产效率低。模板法制备的粉末形貌比较均一，是一种能有效控制粉末粒度和形貌的制备方法，但难以实现生产的连续性和规模化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可控粒径的铁镍合金纳米材料的制备方法，以克服现有复杂合成技术能耗大、污染环境、流程复杂的不足。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种可控粒径的铁镍合金纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供MoO₃@FeOOH；

(2)通过法将二氧化硅包覆于FeOOH表面，得到空心管状纳米复合材料，记为FeOOH@SiO₂；

(3)将FeOOH@SiO₂分散于水中，于碱性环境中，加入镍盐，进行水热反应，得到FeOOH@Ni-silicate；

(4)通过将FeOOH@Ni-silicate分散于Tris-H₂O₂体系中，加入多巴胺和镍盐，通过原位聚合将聚多巴胺镍包覆在Ni-silicate表面，得到FeOOH@Ni-silicate@PDA-Ni²⁺；

(5)将FeOOH@Ni-silicate@PDA-Ni²⁺经过焙烧，制得所述的铁镍合金纳米材料，记为SiO₂@C@FeNi₃。