[发明专利]一种硅包覆镉掺杂铁基磁性材料的制备方法

权利要求书

1.一种硅包覆镉掺杂铁基磁性材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）制备磁性四氧化三铁纳米粒子

搅拌状态下将FeCl₃溶解在乙二醇中，得到浓度为60-70g/L的溶液，再将草酸钾溶解在上述溶液中，继续搅拌混匀，其中草酸钾的浓度为100-150g/L，将溶液转移至水热反应釜中，150-170℃下反应10-15h，冷却至室温，在磁铁吸附作用下收集黑色Fe₃O₄纳米颗粒，再用水和乙醇分别清洗黑色Fe₃O₄纳米颗粒，真空干燥备用；

（2）硅包覆

配制浓度为70-80g/L的环戊烷溶液，将α-(4-壬基苯基)-ω-羟基-聚(氧化-1，2-联乙烷)表面活性剂，加入环戊烷溶液中，表面活性剂与环戊烷的摩尔比为1:10-20，超声溶解；

取上述Fe₃O₄纳米颗粒，加入具有表面活性剂的环戊烷溶液中，搅拌得到混合液，其中所述Fe₃O₄纳米颗粒与所述具有表面活性剂的环戊烷溶液的质量比为1:15-25；

将上述混合液超声分散均匀，置入容器中，加入浓氨水，调节混合溶液的pH值为7.5-8.0，然后依次加入正硅酸四乙酯，其中正硅酸四乙酯和表面官能团修饰的Fe₃O₄纳米颗粒的质量比为1：10-15，常温搅拌6-8h，离心分离，分别用乙醇和水各洗涤3-5次，制得二氧化硅包覆磁性纳米粒子；

（3）镉掺杂

将γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTS)和 Cd(OAc)₂按照质量比3-4:1溶解在丙酮中，其中丙酮质量为Cd(OAc)₂的20-30倍，回流反应1-2h，然后加入二氧化硅包覆磁性纳米粒子，同时将3-5倍体积于丙酮的乙醇和水的混合溶液也加入其中，其中，乙醇和水的体积比为7:3，超声分散10-15min后，搅拌下加入足量的氨水反应10-20h，然后用永磁铁吸附得到镉掺杂的磁性材料，再依次用乙醇和水清洗4-6次，最后酸洗得到产品。