[发明专利]一种多孔铁氧化合物微纳米球及其制备方法

摘要

本发明一种多孔铁氧化合物微纳米球及其制备方法，不依赖于价格昂贵而难以获取的特殊模板剂，不依赖于昂贵溶剂的复杂配比；因此不需要去除模板剂，而直接通过一步法得到直径在20到800纳米之间的多孔铁氧化合物微纳米球，不仅操作简便快捷，适于大规模生产制备，得到的多孔铁氧化合物微纳米球适于作为光催化材料、工业催化材料、生物医学材料、锂离子电池材料。一步法过程中通过将包括铁源、牺牲剂、还原剂和溶剂的原材料按一定比例配置成前驱液；将前驱液通过溶剂热反应造粒，得到不同晶化程度、不同相的铁氧化合物微纳米球。通过调整牺牲剂纳米颗粒胶体溶液的加入量，可以得到不同表面形貌的多孔铁氧化合物微纳米球。

主权项

一种多孔铁氧化合物微纳米球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备能够在醇中分散的牺牲剂纳米颗粒胶体溶液；在室温条件下，向浓度为0.01～100nM的以十六烷基铵类分子为表面活性剂的牺牲剂纳米颗粒胶体溶液中加入等体积且浓度为1～10mM的聚合物溶液，将所得溶液在室温搅拌5～14小时，离心去掉上清液，得到能够在醇中分散的牺牲剂纳米颗粒胶体溶液；牺牲剂纳米颗粒胶体溶液中的纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、铜纳米颗粒及钯纳米颗粒中的至少一种；聚合物为巯基聚乙二醇、聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯醇中的任意一种；步骤2，制备铁氧化合物前驱体溶液；将铁源、多元醇、无水乙酸钠和牺牲剂纳米颗粒胶体溶液配置成前驱液，配制比例为铁源：无水乙酸钠：多元醇：牺牲剂纳米颗粒胶体溶液＝(1～10mmol)：(7～50mmol)：(700～750mmol)：(1～100×10‑6mmol)，在常温下持续搅拌5～15分钟得到铁氧化合物前驱体溶液；步骤3，制备多孔四氧化三铁微纳米球；将上述铁氧化合物前驱体溶液进行溶剂热反应，升温速率为0.1～5℃/min，溶剂热反应温度为180～200℃，溶剂热反应时间为4～24h，随后将反应混合液自然冷却至室温；收集黑色沉淀，并用洗涤剂多次洗涤，将黑色沉淀在25～80℃下真空干燥1～24h，以得到不同晶化程度的多孔四氧化三铁微纳米球。