[发明专利]一种β-FeOOH纳米胶囊的制备方法

说明书

一种β‑FeOOH纳米胶囊的制备方法，涉及纳米胶囊制备技术领域。首先利用氯化铁水溶液水解生成β‑FeOOH纳米棒，接着利用β‑FeOOH纳米棒、甘油和水升温醇热熟化制备β‑FeOOH纳米胶囊。本发明以绿色、环保的甘油为反应介质，以β‑FeOOH纳米棒为前驱体，采用醇热熟化处理技术成功得到了β‑FeOOH纳米胶囊。此方法具有操作简单、成本低廉、获得产物可见光吸收性能优异等特点，为制备胶囊型纳米颗粒提供了一种简易和环保的方法。

技术领域

本发明涉及纳米胶囊制备技术领域，具体是涉及一种β-FeOOH纳米胶囊的制备方法。

背景技术

羟基氧化铁是(FeOOH)通常存在于河床和矿山等地方，是自然界中一种重要的多层状结构化合物，可用作催化剂、颜料、吸附剂和磁性材料等。FeOOH常见有α-，β-，γ-和δ-FeOOH四种同素异构体。研究表明，当条件符合时，这几种羟基氧化铁彼此之间可以发生相互转变。当前，有关这四种类型的各种形态的FeOOH纳米材料的制备及其应用研究很多。但未见有关FeOOH纳米胶囊的制备和应用报告。

胶囊一般是指具有空腔结构的单元体。纳米颗粒若具有空腔结构，也可称谓纳米胶囊。例如，以β-FeOOH纳米棒为模板，逐次采用包硅、加热、还原和去除模板等工序后，便可以获得α-Fe₂O₃和Fe₃O₄纳米胶囊。但是，这类制备氧化铁纳米胶囊的工艺比较复杂，制备成本高。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足之处，本发明提供了一种β-FeOOH纳米胶囊的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种β-FeOOH纳米胶囊的制备方法，首先利用氯化铁水溶液水解生成β-FeOOH纳米棒，接着利用β-FeOOH纳米棒、甘油和水升温醇热熟化制备β-FeOOH纳米胶囊。

作为本发明制备方法的优选技术方案，利用氯化铁水溶液水解生成β-FeOOH纳米棒的方法为：称取0.27～5.4g的FeCl₃.6H₂O溶于100mL的去离子水中配成氯化铁水溶液，缓慢加热到90～95℃，通过水解反应48～144h后得到β-FeOOH纳米棒。

作为本发明制备方法的进一步优选技术方案，利用β-FeOOH纳米棒制备β-FeOOH纳米胶囊的方法为：将0.5～1.5g的β-FeOOH纳米棒转入反应釜中，加入20mL的甘油和1～5mL的水，升温至180℃反应6～48h即可获得β-FeOOH纳米胶囊。

本发明以绿色、环保的甘油为反应介质，以β-FeOOH纳米棒为前驱体，采用醇热熟化处理技术成功得到了β-FeOOH纳米胶囊。此方法具有操作简单、成本低廉、获得产物可见光吸收性能优异等特点，为制备胶囊型纳米颗粒提供了一种简易和环保的方法。

和现有技术相比，本发明还具有以下优点：

1)、实现了β-FeOOH内部结构调控转变，为多孔结构的纳米材料的制备提供了一种新的方法。

2)、本发明方法具有实验操作简单、成本低廉，获得的产物量大的特点。

附图说明

图1为实施例1制备产物的形态和结构；

图2为实施例2制备产物的形态和结构；

图3为实施例1和2制备产物的可见-紫外吸收曲线。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的β-FeOOH纳米胶囊的制备方法作出进一步的详述。本发明方法所得沉淀物的结构、形态性能分别采用X射线粉末衍射(XRD，D3500)和场发射扫描电子显微镜(FEI，Sirion 200)来表征和分析。