[发明专利]一种铁氧化物@碳纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁氧化物@碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：步骤（1）：选用二茂铁粉体作为前躯体；步骤（2）：将二茂铁粉体进行放电等离子体球磨，得到部分预碳化粉体；步骤（3）：将部分预碳化粉体进行热解沉积处理，获得纳米结构的Fe₃C以及碳基体，其中，热解沉积时，通入氩气作为保护气体，热解沉积的温度为500℃～600℃，热解沉积的时间5～40分钟，碳基体为碳纳米管或碳纳米棒；步骤（4）：将Fe₃C进行原位氧化得到Fe₂O₃或Fe₃O₄，并在其表面包裹一层碳膜，随后自然冷却至室温，即获得铁氧化物@碳纳米复合材料，铁氧化物纳米颗粒呈核壳结构。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中将二茂铁粉体进行球磨的时间为2～3小时，放电等离子体辅助球磨的球料比为50:1，同时保持0.1大气压低压，放电电流为2～3A，放电电压为10～25kV。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，在原位氧化前，先将温度降低至100～300℃，并通大气保温10～60分钟。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，热解沉积温度为600℃，热解沉积时间为30分钟，在步骤（4）将温度降低至300℃，并通大气保温30分钟。

5.一种由权利要求1所述方法制备的铁氧化物@碳纳米复合材料，其特征在于：铁氧化物纳米颗粒粒径大小为20～200纳米。

6.如权利要求5所述一种铁氧化物@碳纳米复合材料，其特征在于：碳膜的厚度范围为4～6纳米。

7.如权利要求6所述一种铁氧化物@碳纳米复合材料，其特征在于：碳膜厚度为5纳米。

8.一种如权利要求5或6所述铁氧化物@碳纳米复合材料的应用，其特征在于：用作锂离子电池的负极材料或者用作储氢材料的吸放氢催化剂。