[发明专利]一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法

权利要求书

1.一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将质量为0.5-3g的PVP粉末加入不同比例的水和乙醇的混合溶液中，搅拌均匀，得到澄清液；V_水/V_乙醇＝30mL/0mL；V_水/V_乙醇＝22.5mL/7.5mL；V_水/V_乙醇＝15mL/15mL；

2)将摩尔浓度为10-200mM的亚铁盐溶液加入到澄清液中，在冰水浴搅拌溶解15min，得到浅绿色溶液；再将Ar气通入溶液排气10-15min，防止Fe²⁺被氧化，使整个反应体系处于Ar气氛中；

3)将摩尔浓度为50-300mM的NaBH4溶液逐滴加入上述溶液中，得到黑色沉淀，将其分离，反复洗涤，离心，冷冻干燥，得到初级产物Fe@PVP粉末；

4)将Fe@PVP粉末置于管式炉中，H₂气气氛下高温热处理，调整热处理的温度及时间，室温下通气30-60min，升温至500℃保温0-2h，升温速率为5-30℃/min，得到最终产物尺寸可调控的具有纳米多孔Fe@C核壳结构粉末。

2.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中所使用的PVP平均分子量为3000-400000。

3.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：搅拌均匀是在15～35℃下搅拌5～10min。

4.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的亚铁盐溶液可以为氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁。

5.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的洗涤为离心洗涤，洗涤溶剂为水和无水乙醇。

6.根据权利要求5所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：所述离心洗涤的次数为2～5次，每次1～5min，离心转速为7000～9000rpm/min。

7.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的单分散纳米多孔Fe@C核壳结构的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中冷冻干燥的温度为-40至-56℃，压力为50-120Pa，时间为10～25h。