[发明专利]从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料及其方法

权利要求书

1.从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料，其特征在于它是一种纳米复合材料，包括核心层和包覆层，其中核心层为SiC粉体，包覆层为氮化铁纳米微粒，氮化铁的结构通式为Fe_xN（x=2, 3, 4或8）。

2.根据权利要求1所述的一种从农业废弃物制备的SiC/磁性金属纳米轻质复合材料，其特征在于所述的农业废弃物是指在农业生产、农产品加工过程中形成的果壳果核、秸秆、稻壳、玉米芯、枯枝落叶或杂草，其主要成分为含硅有机物。

3.一种如权利要求1所述从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料的方法，其特征在于它的步骤如下：

1)将100 g农业废弃物充分粉碎，放入400～1200 ^oC炉中隔绝空气或在惰性气体的保护下煅烧0.5～8 h，或在1～5 L强酸或强碱溶液中浸泡1～24 h，得到主要成分为SiO₂和C的硅碳粉；

2)将硅碳粉与2～10 g金属还原剂粉末充分混合，放入炉中，隔绝空气或在惰性气体的保护下500～800 ^oC煅烧0.5～12 h；或将硅碳粉放入炉中，在隔绝空气或在惰性气体的保护下1300～1800 ^oC煅烧1～24 h；

3)将步骤2）的产物加入到0.05～2 M的盐酸溶液中，浸泡0.5～4 h，离心分离，水洗，固相烘干后，得到多孔碳化硅粉末；

4)将5 g多孔SiC粉末置于20～100 mL 0.05～1.0 mol/L的硝酸铁溶液中，60～150 ^oC烘干后置于炉中，450～750 ^oC煅烧0.5～2 h后导入氮气/氢气还原15～60 min；结束后保持炉温，迅速切入氨气处理10～60 min；在氮气流中自然冷却后取出，即得SiC/氮化铁纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料的方法，其特征在于所述的惰性气体为高纯氮气、二氧化碳或氩气。

5.根据权利要求3所述的从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料的制备方法，其特征在于所述的强酸溶液为质量浓度为25～98%的浓硫酸或质量浓度为20～68%的浓硝酸溶液中的一种或两种。

6.根据权利要求3所述的从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料的方法，其特征在于所述的强碱溶液为摩尔浓度为0.5～2 M的NaOH或KOH溶液中的一种或两种。

7.根据权利要求3所述的从农业废弃物制备SiC/氮化铁纳米复合材料的方法，其特征在于所述的金属还原剂为单质镁粉或铝粉中的一种或两种。