[发明专利]分散型片状铁酸镁尖晶石磁性纳米材料及其制备方法

说明书

本发明公开了分散型片状铁酸镁尖晶石磁性纳米材料及其制备方法。其中所述制备方法包括：将镁盐、铁盐和碳酸氢铵混合；将所得混合物进行研磨；将研磨后的固体在洗涤后进行煅烧，得到所述纳米材料。本发明的制备方法操作简便、成本低廉、绿色环保，能得到结构稳定、性状均一的铁酸镁磁性纳米材料。

技术领域

本发明涉及纳米磁性材料的技术领域。

背景技术

近年来，尖晶石铁酸盐磁性纳米材料因为其高比表面积和超顺磁性，被认为是水处理应用中的最佳选择(Reddy,D.H.K.；Yun,Y.S.；Kumar,D.H.；Yun,Y.S.Spinel ferritemagnetic adsorbents:Alternative future materials forwaterpurificationCoord.Chem.Rev.2016,315,90–111.)。越来越多的研究表明，尖晶石铁酸盐磁性纳米材料对重金属离子、有机溶剂等污染物具有良好的去除效果。

尖晶石铁酸盐磁性纳米材料曾被通过多种途径合成，如M.Bahgat通过传统的陶瓷法在1000和1200℃合成铁酸镁(Bahgat,M.Reductionbehaviour of MgFe₂O₄ withthesynthesis ofFe/MgO nanocomposite.Miner.Process.Extr.Metall.2006,115(4),195–200.)，N.M.Deraz通过新型的燃料法分两步在350和700℃合成了铁酸镁(Deraz,N.M.；Alarifi,A.Novel preparation andproperties of magnesioferrite nanoparticles.J.Anal.Appl.Pyrolysis 2012,97,55–61.)，Sedat Ilhan通过分解和沉淀法在500atm和400℃的条件下合成了铁酸镁(Ilhan,S.；Izotova,S.G.；Komlev,A.A.Synthesis andcharacterization ofMgFe₂O₄ nanoparticles prepared byhydrothermal decompositionofco-precipitatedmagnesium and ironhydroxides.Ceram.Int.2014,41(1),577–585.)。但这些方法都是在高温或高压条件下完成，增加了材料的生产成本，不利于市场广泛应用。

发明内容

本发明目的在于提供一种操作简便、成本低廉的尖晶石铁酸镁磁性纳米材料的制备方法及所得材料，以解决现有技术中尖晶石铁酸盐在合成过程中操作复杂、环境要求高的问题。

本发明首先提供了如下的技术方案：

分散型片状铁酸镁尖晶石磁性纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原料镁盐、铁盐和碳酸氢铵混合；

(2)将所得混合物进行持续研磨，至无气泡生成；

(3)将研磨后的固体进行洗涤，并于350–800℃下煅烧2-6小时，即得到所述纳米材料。

根据本发明的一些优选实施方式，所述煅烧的温度为350℃。

根据本发明的一些优选实施方式，所述煅烧的时间为2h。

根据本发明的一些优选实施方式，所述的镁盐选自氯化镁和/或硝酸镁。

根据本发明的一些优选实施方式，所述的铁盐选自氯化铁和/或硝酸铁。

根据本发明的一些优选实施方式，所述镁盐和所述铁盐的摩尔比为2:1-3:1。

根据本发明的一些优选实施方式，所述铁盐和所述碳酸氢铵的摩尔比为1:9-1:7。