[发明专利]一种金属合金-金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种金属合金‑金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶及其制备方法与应用。它包括核区和壳层，所述壳层包覆所述核区；组成所述核区的材料为金属合金；组成所述壳层的材料为金属氧化物。其制备方法，包括如下步骤：在同一反应容器中，惰性气氛保护下，将所述金属合金的前驱体和所述金属氧化物的前驱体混合，采用油相高温热分解法反应，即得到所述金属合金‑金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶。本发明采用一锅合成法合成，既可以从尺寸、形貌上对壳核结构进行调节，也可以通用地合成不同成分的壳核双磁性纳米晶；具有简单高效、低成本的特点，可制备大批量合成的、单分散性好的、磁性能超可控的金属合金‑金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶。

技术领域

本发明涉及一种金属合金-金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶及其制备方法与应用，属于纳米材料技术领域。

背景技术

随着磁性器件的迷你化，双磁性的磁纳米颗粒作为最终端结构单元的研究越来越受到关注。目前，多数研究方法多用种子-生成方法制备双磁性纳米材料，也就是预先合成一种纳米晶，然后再以该纳米晶作为种子再生成异质结构纳米颗粒。然而该方法需多步合成，而且每步合成产物需要纯化处理，操作过程繁琐且浪费试剂耗材。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属合金-金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶及其制备方法与应用，本发明采用一锅合成法合成，既可以从尺寸、形貌上对壳核结构进行调节，也可以通用地合成不同成分的壳核双磁性纳米晶；具有简单高效、低成本的特点，可制备大批量合成的、单分散性好的、磁性能超可控的金属合金-金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶。

本发明提供的一种金属合金-金属氧化物双磁性壳核结构纳米晶，它包括核区和壳层，所述壳层包覆所述核区；

组成所述核区的材料为金属合金；

组成所述壳层的材料为金属氧化物。

上述的纳米晶中，所述核区的直径可为2～4nm；

所述壳层的厚度可为0.5～7nm；

所述纳米晶的粒径可为1～100nm。

上述的纳米晶中，所述金属合金选自铂化铁合金或铂化钴合金(化学式为CoPt)；

所述金属氧化物选自铁氧化物、锰氧化物、镍氧化物和钴氧化物中的至少一种；所述铁氧化物具体可为四氧化三铁和/或三氧化二铁，所述锰氧化物具体可为一氧化锰，所述镍氧化物具体可为一氧化镍，所述钴氧化物具体可为四氧化三钴。

本发明中，所述铂化铁合金、所述铂化钴合金中铁或钴的含量可为1～50％，余量为铂。

上述的纳米晶中，所述纳米晶为FePt@Fe₃O₄壳核结构纳米晶、FePt@Co₃O₄壳核结构纳米晶、FePt@MnO壳核结构纳米晶或FePt@NiO壳核结构纳米晶；

所述FePt@Fe₃O₄壳核结构纳米晶中，组成所述核区的材料为铂化铁合金，组成所述壳层的材料为四氧化三铁；

所述FePt@Co₃O₄壳核结构纳米晶，组成所述核区的材料为铂化铁合金，组成所述壳层的材料为四氧化三钴；

所述FePt@MnO壳核结构纳米晶，组成所述核区的材料为铂化铁合金，组成所述壳层的材料为一氧化锰；

所述FePt@NiO壳核结构纳米晶，组成所述核区的材料为铂化铁合金，组成所述壳层的材料为一氧化镍。