[发明专利]一种超声辅助水热合成水溶性方形铁酸盐磁性纳米材料的方法

摘要

一种采用超声辅助水热技术合成系列水溶性方形铁酸盐磁性纳米材料的方法，属于无机材料制备工艺技术领域。本发明以可溶型三价铁离子盐和二价铁离子盐为原料，在氢氧化钠的溶液中，30～50℃超声辅助作用下进行反应，过程中通入氮气保护。之后在105～150℃下进行水热反应，形成方形Fe3O4纳米颗粒。在相同条件下，通过添加一种二价可溶性金属离子盐与可溶性三价铁离子盐共同进行反应，控制M2+(M＝Cu2+、Mn2+、Fe2+、Ca2+、Ba2+、Mg2+、Zn2+)和Fe3+的摩尔比为1∶2，合成MFe2O4磁性纳米微粒。该方法原料价廉易得，设备简单，易于控制实现，产品质量稳定且水溶性好，操作安全可靠，适于工业放大生产。

主权项

一种合成方形水溶性Fe3O4磁性纳米颗粒的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：1)将可溶性三价铁离子盐和可溶性二价铁离子盐加入到去离子水中，在超声的辅助作用下配成三价铁离子为0.5～1mol/L的澄清溶液，在超声作用下溶解后缓慢向其中滴加氢氧化钠的溶液，在30～50℃反应1～1.5h控制最终溶液的pH＝10～12，整个过程需要通入氮气作为保护气。将溶液放入密闭加热容器中105～150℃条件下进行水热反应，加热时间5～24h；所述的可溶性三价铁离子盐为：氯化铁、硝酸铁，所述的二价金属离子为锰、铜、镁、钙、锌、钡或铁，其可溶性盐为氯化物盐、硝酸盐。二价金属离子的摩尔总量与三价铁离子摩尔量的比例为1∶2。2)将步骤1)中所得产物用磁分离技术分离后用去离子水和乙醇的混合液洗涤，在60～80℃烘干，得到方形四氧化三铁磁性纳米颗粒。