[发明专利]一种圆形磁性锰铁氧体纳米片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆形磁性锰铁氧体纳米片的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

一维纳米结构材料对材料科学的研究发挥着重要的作用，因其应用广泛成为一类很有前景的理想纳米材料。在过去的十几年里，一维纳米结构材料，如纳米片、纳米管、纳米纤维等等，特别是氧化铁基纳米晶体材料，因其独特的性质及其在各个领域广泛的实际应用引起了大量科研人员的兴趣和研究。

磁性MnFe₂O₄纳米材料本来就是一种环境友好，具有较低居里温度和适中饱和磁化强度以及高化学稳定性的重要的尖晶石铁氧体软磁材料；因其具有的纳米材料特性及其本身的优势，广泛应用于生物医药、环境保护、器械和军事等领域。文献报到，磁性MnFe₂O₄纳米材料可用作药物输送载体、电化学传感器、磁共振成像系统、肿瘤热疗、微波吸收、重金属传感器、催化和光催化、微波反应装置、磁贮存器等众多方面，因其具有很大的比表面积，常常被用于环境污水重金属的移除处理和雷达吸波装置等等，显示出了磁性MnFe₂O₄纳米材料是一种非常有前景的磁性纳米材料。

虽然磁性MnFe₂O₄纳米材料的制备方法很多，如声化学技术、微波协助球磨法、热解法、溶剂热法、水热法、超声法、溶胶-凝胶法、溶胶-凝胶自燃法、共沉淀法等等。并且可以制备出多种形貌的磁性MnFe₂O₄纳米材料，但目前圆形磁性MnFe₂O₄纳米片材料及其制备方法未见报道。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种圆形磁性锰铁氧体纳米片的制备方法，通过采用溶液燃烧-凝胶煅烧相结合的方法制备了圆形磁性锰铁氧体纳米片，操作程序简捷，制备过程简单，制备周期短，产率高，产品均匀，且对设备要求低，可大规模生产。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明提出的一种圆形磁性锰铁氧体纳米片的制备方法，包括如下步骤：

(1)将醇溶性金属锰盐和醇溶性铁盐溶于无水乙醇中，搅拌至金属铁盐和锰盐完全溶解，制得均匀的前驱体溶液；

(2)将前驱体溶液置于坩埚中在空气条件下直接点火燃烧至乙醇燃烧结束，火自然熄灭，制得其前驱体凝胶；

(3)将盛有前驱体凝胶的坩埚置于程序控温炉中，升温并保温煅烧，热处理后自然冷却得圆形磁性锰铁氧体纳米片。

优选地，所述醇溶性锰盐为硝酸锰(Mn(NO₃)₃·4H₂O)，所述醇溶性铁盐为硝酸铁(Fe(NO₃)₃·9H₂O)。

具体地，步骤(1)中所述醇溶性金属锰盐和醇溶性铁盐的摩尔比为1∶2。

步骤(1)中所述无水乙醇的量控制在1mol醇溶性铁盐对应1.5L无水乙醇。

步骤(3)中，升温并煅烧具体操作为：升温速率为0.5～10℃/min，保温煅烧温度为250～800℃。

步骤(3)中保温煅烧时间为0.5～8h。

通过上述任一项所述的制备方法制备得到的圆形磁性锰铁氧体纳米片同样在本发明的保护范围之内。

作为优选的实施方案，所述的圆形锰铁氧体纳米片的直径为35-70nm，其厚度为15-25nm。

有益效果：与现有技术相比，本发明首次采用溶胶燃烧-凝胶煅烧法制备出了圆形磁性锰铁氧体纳米片，采用本发明制备的圆形纳米片的直径为35-70nm，其厚度为15-25nm，形貌均匀，性能稳定，产率高，易于工业化生产。

附图说明

图1为实施例1制备的圆形磁性锰铁氧体纳米片的扫描电镜照片(图中标尺大小为100nm)及其对应的EDX图。

图2为实施例1制备的圆形磁性锰铁氧体纳米片的磁滞回线图；

图3为实施例1制备的圆形磁性锰铁氧体纳米片的透射电镜照片；其中图中标尺大小为50nm。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图内容对本发明作进一步的阐述，以使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案。

实施例1