[发明专利]一种绿色连续制备纯相碳化铁纳米颗粒的方法

说明书

本发明公开了一种绿色连续制备纯相碳化铁纳米颗粒的方法，采用常规廉价的铁酸盐配置成水溶液；然后加入具有还原性的水溶液产生黑色无定形的单质铁沉淀；随后将黑色沉淀用外加磁场转移到有机高沸点胺溶液中；经过一定时间的反应，再将黑色沉淀产物通过外部磁场转移到接收器中，然后，通过干燥获得纯相碳化铁(Fe₅C₂)纳米颗粒。本发明为Fe₅C₂纳米材料的绿色环保工业化生产方面提供一种全新的解决思路和工艺流程。该方法工艺简单易行，重复性好，适合于工业上连续化生产。整个反应体系对环境无任何污染，是一种绿色环保的纳米粉体合成工艺。具有很强的实用性，同时也具有较好的应用前景及经济效益。

技术领域

本发明属于无机二元碳化铁纳米颗粒粉体制备研发技术领域，具体涉及一种绿色连续制备纯相碳化铁(carbide,Fe₅C₂)纳米颗粒的方法及其应用。

背景技术

铁碳合金对人类文明的发展产生过非常重要的贡献。从古代开始，人类发现对于纯铁进行渗碳处理之后可以获得硬度更高柔性更好的效果，所以，在各类刀剑等冷兵器的制备工艺中作为一种重要的工艺而流传下来。对于铁器进行炭化处理，其本质就是在其表面产生一层铁碳合金。铁碳合金不仅具有优越的机械性能，也具有一定的磁性。在所有的铁碳化合物中，目前已知的化学组成化合物包括Fe₃C,Fe₂C,Fe₂₀C₉,Fe₄C,Fe₇C₃,Fe₅C₂。目前，报道相对比较多的铁碳化合物是Fe₃C。其中Fe₅C₂化合物也是一种重要的磁性物质,块体的Fe₅C₂具有磁化强度为140emu/g，大于铁的其他化合物，比如氮化铁或者氧化铁。从结构角度而言，Fe₅C₂是一种单斜相，其空间点群属于C2/c。由于它的重要性，它常常被称之为carbide。