[发明专利]一种α-Fe2

说明书

本发明公开了一种α‑Fe₂O₃棒状结构的静电纺丝合成方法，步骤包括：将乙醇和DMF混合，向该混合物中加入三价铁盐、聚醚F127和溴化乙酰胆碱，搅拌溶解后再加入L‑赖氨酸水溶液和PVP，搅拌均匀，得纺丝液；将纺丝液通过静电纺丝法制成前驱体纤维，前驱体纤维经过煅烧得产品。本发明通过设计前驱体反应体系及调控煅烧制度，得到长径比可调的α‑Fe₂O₃短棒状结构，制备工艺简单，易于调控，选用的原料来源广泛，价格低廉，产物的微观形貌均一，重复性好，在气敏传感、催化等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种α-Fe₂O₃棒状结构的合成方法，具体涉及一种长径比可调的α-Fe₂O₃棒状结构的静电纺丝合成方法。

背景技术

一维（1D）纳米结构由于其新颖的磁性特性而引起了广泛关注，这些特性很大程度上取决于纳米棒的尺寸和形状。作为多功能纳米结构材料，与其他氧化铁相比，由于其环保特性、低加工成本、高耐腐蚀性以及优异的热力学稳定性相，弱铁磁性α-Fe₂O₃（赤铁矿）特别受到关注，并且已被广泛用于各种应用，包括光催化、气敏、药物递送、组织修复工程、磁共振成像、锂离子电池等。

溶胶-凝胶处理、微乳液、强制水解、水热合成和化学沉淀早已被用于制备α-Fe₂O₃纳米颗粒。例如，“Sugimoto T，Wang Y，Itoh H and Muramatsu A，Colloids Surf. A，1998，134，265-279”使用溶胶-凝胶方法和FeCl₃前体研究了“纺锤型”α-Fe₂O₃纳米棒的形成机理，并证明了它们的尺寸和形状的可控机制。“Xianluo Hu and Jimmy C. Yu，Adv.Funct. Mater.，2008，18，880-887”使用微波水热技术，获得了椭圆形/纺锤、纳米片、纳米环和球体，表明FeCl₃和PO₄^3-的浓度可以改变α-Fe₂O₃的形貌。但是，溶胶-凝胶法反应过程耗费时间，效率低，而微波法工艺复杂，生产过程中需要加热含氟的高压釜，产物的稳定性和重复性较差。相较而言，静电纺丝法是一种简单方便的制备方法，但是利用静电纺丝法获得均一的棒状结构却鲜有报道。

发明内容

本发明针对现有方法存在的不足，提供了一种α-Fe₂O₃棒状结构的静电纺丝合成方法，该方法采用静电纺丝法制得了棒状α-Fe₂O₃，工艺简单，易于调控，成本低，产物形貌均一，重复性好，尺寸可调，为静电纺丝法制备α-Fe₂O₃材料开拓了新的思路。

本发明的具体技术方案如下：

一种α-Fe₂O₃棒状结构的静电纺丝合成方法，该方法包括以下步骤：

（1）将乙醇和DMF混合，向该混合物中加入三价铁盐、聚醚F127和溴化乙酰胆碱，搅拌溶解后再加入L-赖氨酸水溶液和PVP，搅拌均匀，得纺丝液；

（2）将步骤（1）的纺丝液通过静电纺丝形成前驱体纤维，然后将前驱体纤维进行煅烧，得到α-Fe₂O₃棒状结构。

进一步的，上述步骤（1）中，所述三价铁盐为铁的卤化物，例如氯化铁。