一种纳米FESUB2/SUBOSUB3/SUB粉体的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410317956.4

申请日:

2014.07.07

公开号:

CN104030362A

公开日:

2014.09.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C01G 49/06申请日:20140707|||公开

IPC分类号:

C01G49/06; B82Y30/00(2011.01)I

主分类号:

C01G49/06

申请人:

兰州理工大学

发明人:

欧玉静; 朱丹丹; 冯静

地址:

730050 甘肃省兰州市兰工坪287号

优先权:

专利代理机构:

兰州振华专利代理有限责任公司 62102

代理人:

董斌

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内容摘要

一种纳米Fe2O3粉体的制备方法,其步骤为:(1)称取硝酸铁1.720~2.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.782~2.673g,用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.300~0.629gNaCl溶解加入上述混合液中;(2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.112~0.144g浸入混合液,置于提前预热的420~440℃加热炉中,溶液燃烧;在420~460℃下煅烧30~50分钟;(3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次;(4)60~80℃下干燥3~5小时,得到分散性良好的纳米Fe2O3粉体。

权利要求书

权利要求书
1.  一种纳米Fe2O3粉体的制备方法,其步骤为:
(1)称取硝酸铁1.720~2.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.782~2.673g,用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.300~0.629g NaCl溶解加入上述混合液中;
(2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.112~0.144g浸入混合液,置于提前预热的420~440℃加热炉中,溶液燃烧;在420~460℃下煅烧30~50分钟;
(3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次;
(4)60~80℃下干燥3~5小时,得到分散性良好的纳米Fe2O3粉体。

2.  根据权利要求1所述的纳米Fe2O3粉体的制备方法,其特征在于纳米Fe2O3粉体的含量为95.12~96.12wt.%,粒度40~70nm。

3.  根据权利要求1所述的纳米Fe2O3粉体的制备方法,其特征在于加热炉为马弗炉。

说明书

说明书一种纳米Fe2O3粉体的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米Fe2O3粉体的制备技术。
背景技术
Fe2O3纳米晶体具有独特的物理化学性质,来源丰富,成本低且无毒性,不仅可以作为优良软磁铁氧体材料的主要成分,还可以作为磁性材料用于高密度化记录,同时也是一种新型传感器材料,具有较强的敏感性能,不需要掺杂贵金属;在医学上可用于靶向给药;在精细陶瓷、催化、滤光、光吸收、防腐和感光材料等领域有着广泛及潜在的应用前景。
近年来,溶液燃烧合成法已成为一种极具吸引力的技术,用它可以合成单一均匀、高纯度的晶体氧化物粉末,并且合成温度比传统的合成方法要低很多。
迄今为止,在合成纳米金属氧化物粉体的工艺过程中,无论从化学反应成核、晶粒生长到凝胶的洗涤、干燥,还是粉体的煅烧,每一个阶段都可能产生团聚现象。如何减少粒子间的团聚已成为纳米粒子合成过程中关键的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米Fe2O3粉体的制备方法。
本发明是一种纳米Fe2O3粉体的制备方法,其步骤为:
(1)称取硝酸铁1.720~2.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.782~2.673g,用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.300~0.629g NaCl溶解加入上述混合液中;
(2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.112~0.144g浸入混合液,置于提前预热的420~440℃加热炉中,溶液燃烧;在420~460℃下煅烧30~50分钟;
(3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次;
(4)60~80℃下干燥3~5小时,得到分散性良好的纳米Fe2O3粉体。
本发明的有益效果是:(1)产品颗粒分散性好,比表面积高。采用硝酸铁和柠檬酸为原料,用新方法-纤维助盐助溶液燃烧合成法制备Fe2O3纳米粉体。即在氧化还原反应混合溶液中引入棉花纤维和可溶的惰性盐NaCl, 棉花纤维起模板作用,使燃烧反应在纤维的孔洞中进行,使燃烧过程可控,阻止了产物粒子间的团聚;盐的引入打破了燃烧合成粉体的三维网状结构,进一步避免了粒子之间的团聚,使粒子尺寸均匀,显著提高产物的比表面积。
(2)成本低。反应以廉价的硝酸铁、柠檬酸、NaCl和棉花纤维为原料;燃烧合成反应时间短;后续除杂工艺简单,工艺流程较短,简化了生产设备,降低了成本。
具体实施方式
本发明采用硝酸铁和柠檬酸为原料,用新方法-纤维助盐助溶液燃烧合成法制备Fe2O3纳米粉体。即在氧化还原反应混合溶液中引入棉花纤维和可溶的惰性盐NaCl, 棉花纤维起模板作用,使燃烧反应在纤维的孔洞中进行,使燃烧过程可控,阻止了产物粒子间的团聚;盐的引入打破了燃烧合成粉体的三维网状结构,进一步避免了粒子之间的团聚,使粒子尺寸均匀,显著提高产物的比表面积。
本发明是一种纳米Fe2O3粉体的制备方法,其步骤为:
(1)称取硝酸铁1.720~2.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.782~2.673g,用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.300~0.629g NaCl溶解加入上述混合液中;
(2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.112~0.144g浸入混合液,置于提前预热的420~440℃加热炉中,溶液燃烧;在420~460℃下煅烧30~50分钟;
(3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次;
(4)60~80℃下干燥3~5小时,得到分散性良好的纳米Fe2O3粉体。
实施例1:
    按质量百分比Fe2O3:2.920g、C6H8O7:2.673g、NaCl:0.629g、棉花纤维:0.144g称取各反应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入坩埚中,棉花纤维浸入混合液,置于提前预热的440℃马弗炉中,溶液燃烧。在460℃下煅烧50分钟得到Fe2O3粉末。粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 80℃下干燥3小时得到产品。其含量为95.12wt.%,粒度为40~70nm,平均颗粒尺寸为42nm。
实施例2:
按质量百分比Fe2O3:2.660g、C6H8O7:2.192g、NaCl:0.450g、棉花纤维:0.124g称取各反应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入50mL坩埚中,棉花纤维浸入混合液,置于提前预热的430℃马弗炉中,溶液燃烧。在450℃下煅烧40分钟得到Fe2O3粉末。粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 70℃下干燥4小时得到产品。其含量为95.48wt.%,粒度为40~70nm,平均颗粒尺寸为66nm。
实施例3:
    按质量百分比Fe2O3:1.720g、C6H8O7:1.782g、NaCl:0.300g、棉花纤维:0.112g称取各反应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入坩埚中,棉花纤维浸入混合液,置于提前预热的420℃马弗炉中,溶液燃烧。在420℃下煅烧30分钟得到Fe2O3粉末。粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 70℃下干燥5小时得到产品。其含量为96.12wt.%,粒度为40~70nm,平均颗粒尺寸为61nm。

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1、(10)申请公布号 CN 104030362 A (43)申请公布日 2014.09.10 C N 1 0 4 0 3 0 3 6 2 A (21)申请号 201410317956.4 (22)申请日 2014.07.07 C01G 49/06(2006.01) B82Y 30/00(2011.01) (71)申请人兰州理工大学 地址 730050 甘肃省兰州市兰工坪287号 (72)发明人欧玉静 朱丹丹 冯静 (74)专利代理机构兰州振华专利代理有限责任 公司 62102 代理人董斌 (54) 发明名称 一种纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法 (57) 摘要 一种纳米Fe 2 O 3 粉体。

2、的制备方法,其步骤 为:(1)称取硝酸铁1.7202.920g,用蒸馏水 溶解;称取柠檬酸1.7822.673g,用蒸馏水溶 解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水 溶液里,再将0.3000.629gNaCl溶解加入上述 混合液中;(2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适 量0.1120.144g浸入混合液,置于提前预热的 420440加热炉中,溶液燃烧;在420460下 煅烧3050分钟;(3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗 涤,离心,反复3次;(4)6080下干燥35小时, 得到分散性良好的纳米Fe 2 O 3 粉体。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知。

3、识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 104030362 A CN 104030362 A 1/1页 2 1.一种纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法,其步骤为: (1)称取硝酸铁1.7202.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.7822.673g,用蒸馏水 溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.3000.629g NaCl溶解加入 上述混合液中; (2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.1120.144g浸入混合液,置于提前预热的 420440加热炉中,溶液燃烧;在420460下煅烧3050分钟; (3)粉末用蒸馏水、无水。

4、乙醇洗涤,离心,反复3次; (4)6080下干燥35小时,得到分散性良好的纳米Fe 2 O 3 粉体。 2.根据权利要求1所述的纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法,其特征在于纳米Fe 2 O 3 粉体的含 量为95.1296.12wt.%,粒度4070nm。 3.根据权利要求1所述的纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法,其特征在于加热炉为马弗炉。 权 利 要 求 书CN 104030362 A 1/2页 3 一种纳米 Fe 2 O 3 粉体的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及纳米Fe 2 O 3 粉体的制备技术。 背景技术 0002 Fe 2 O 3 纳米晶体具有独特的物理化学性质,来。

5、源丰富,成本低且无毒性,不仅可以作 为优良软磁铁氧体材料的主要成分,还可以作为磁性材料用于高密度化记录,同时也是一 种新型传感器材料,具有较强的敏感性能,不需要掺杂贵金属;在医学上可用于靶向给药; 在精细陶瓷、催化、滤光、光吸收、防腐和感光材料等领域有着广泛及潜在的应用前景。 0003 近年来,溶液燃烧合成法已成为一种极具吸引力的技术,用它可以合成单一均匀、 高纯度的晶体氧化物粉末,并且合成温度比传统的合成方法要低很多。 0004 迄今为止,在合成纳米金属氧化物粉体的工艺过程中,无论从化学反应成核、晶粒 生长到凝胶的洗涤、干燥,还是粉体的煅烧,每一个阶段都可能产生团聚现象。如何减少粒 子间的团。

6、聚已成为纳米粒子合成过程中关键的问题之一。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法。 0006 本发明是一种纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法,其步骤为: (1)称取硝酸铁1.7202.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.7822.673g,用蒸馏水 溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.3000.629g NaCl溶解加入 上述混合液中; (2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.1120.144g浸入混合液,置于提前预热的 420440加热炉中,溶液燃烧;在420460下煅烧3050分钟; (3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心。

7、,反复3次; (4)6080下干燥35小时,得到分散性良好的纳米Fe 2 O 3 粉体。 0007 本发明的有益效果是:(1)产品颗粒分散性好,比表面积高。采用硝酸铁和柠檬酸 为原料,用新方法-纤维助盐助溶液燃烧合成法制备Fe 2 O 3 纳米粉体。即在氧化还原反应 混合溶液中引入棉花纤维和可溶的惰性盐NaCl, 棉花纤维起模板作用,使燃烧反应在纤维 的孔洞中进行,使燃烧过程可控,阻止了产物粒子间的团聚;盐的引入打破了燃烧合成粉体 的三维网状结构,进一步避免了粒子之间的团聚,使粒子尺寸均匀,显著提高产物的比表面 积。 0008 (2)成本低。反应以廉价的硝酸铁、柠檬酸、NaCl和棉花纤维为原料。

8、;燃烧合成反 应时间短;后续除杂工艺简单,工艺流程较短,简化了生产设备,降低了成本。 具体实施方式 0009 本发明采用硝酸铁和柠檬酸为原料,用新方法-纤维助盐助溶液燃烧合成法制备 Fe 2 O 3 纳米粉体。即在氧化还原反应混合溶液中引入棉花纤维和可溶的惰性盐NaCl, 棉花 说 明 书CN 104030362 A 2/2页 4 纤维起模板作用,使燃烧反应在纤维的孔洞中进行,使燃烧过程可控,阻止了产物粒子间的 团聚;盐的引入打破了燃烧合成粉体的三维网状结构,进一步避免了粒子之间的团聚,使粒 子尺寸均匀,显著提高产物的比表面积。 0010 本发明是一种纳米Fe 2 O 3 粉体的制备方法,其步。

9、骤为: (1)称取硝酸铁1.7202.920g,用蒸馏水溶解;称取柠檬酸1.7822.673g,用蒸馏水 溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬酸的水溶液里,再将0.3000.629g NaCl溶解加入 上述混合液中; (2)混合液放入坩埚中,棉花纤维适量0.1120.144g浸入混合液,置于提前预热的 420440加热炉中,溶液燃烧;在420460下煅烧3050分钟; (3)粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次; (4)6080下干燥35小时,得到分散性良好的纳米Fe 2 O 3 粉体。 0011 实施例1: 按质量百分比Fe 2 O 3 :2.920g、C 6 H 8 O 7 :2.6。

10、73g、NaCl:0.629g、棉花纤维:0.144g称取各 反应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠 檬酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入坩埚中,棉花纤维浸入混 合液,置于提前预热的440马弗炉中,溶液燃烧。在460下煅烧50分钟得到Fe 2 O 3 粉末。 粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 80下干燥3小时得到产品。其含量为 95.12wt.%,粒度为4070nm,平均颗粒尺寸为42nm。 0012 实施例2: 按质量百分比Fe 2 O 3 :2.660g、C 6 H 8 O 7 :2.192g、NaCl:0.450。

11、g、棉花纤维:0.124g称取各反 应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠檬 酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入50mL坩埚中,棉花纤维浸入 混合液,置于提前预热的430马弗炉中,溶液燃烧。在450下煅烧40分钟得到Fe 2 O 3 粉 末。粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 70下干燥4小时得到产品。其含量 为95.48wt.%,粒度为4070nm,平均颗粒尺寸为66nm。 0013 实施例3: 按质量百分比Fe 2 O 3 :1.720g、C 6 H 8 O 7 :1.782g、NaCl:0.300g、棉花纤维:0.112g称取各 反应物。将硝酸铁用蒸馏水溶解;柠檬酸用蒸馏水溶解;将硝酸铁溶液在搅拌下滴加到柠 檬酸的水溶液里,再将NaCl溶解加入上述混合液中。混合液放入坩埚中,棉花纤维浸入混 合液,置于提前预热的420马弗炉中,溶液燃烧。在420下煅烧30分钟得到Fe 2 O 3 粉末。 粉末用蒸馏水、无水乙醇洗涤,离心,反复3次。 70下干燥5小时得到产品。其含量为 96.12wt.%,粒度为4070nm,平均颗粒尺寸为61nm。 说 明 书CN 104030362 A 。

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