一種四氧化三鐵空心多面體顆粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四氧化三鐵空心多面體顆粒及其制備方法，所述顆粒具有空心結(jié)構(gòu)，形貌為多面體型，其橫截面為多邊形，顆粒尺寸為50-400nm，壁厚為10-100nm。制備方法為：將鐵源、六次甲基四胺加入多元醇中，攪拌均勻后將氨水緩慢滴入，攪拌均勻，得懸濁液；將該懸濁液在180~240℃下保溫，反應(yīng)后離心、洗滌，得四氧化三鐵空心多面體顆粒。本發(fā)明制備過程操作簡單，不需要惰性氣體保護，重復(fù)性好，易于控制，所得多面體顆粒各個面均發(fā)育完全，形貌規(guī)則，且顆粒尺寸分布范圍窄，具有較強的磁性和較大的比表面積，在藥物傳輸、催化領(lǐng)域及磁性負載利用方面具有較大的應(yīng)用前景。
【專利說明】-種四氧化三鐵空心多面體顆粒及其制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及一種四氧化三鐵空心多面體顆粒及其制備方法，具體涉及一種利用溶劑熱 法制備得到的具有較強磁場飽和強度和較大比表面積的四氧化三鐵空心多面體顆粒，屬于 磁性材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 四氧化三鐵是一種重要的鐵磁性材料，其在磁流體、磁記錄材料、催化劑載體、生 物醫(yī)藥等方面都有著極具前景的應(yīng)用價值。此外，由于其良好的耐氧化能力、熱穩(wěn)定性好 以及密度較小等優(yōu)點，四氧化三鐵納米材料也被認為是一種優(yōu)良的電磁波吸收材料。四 氧化三鐵有多種形貌，空心結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵顆粒因其優(yōu)良的性質(zhì)近年來在國內(nèi)外受到 廣泛關(guān)注。例如專利CN 200910213586. 9公開了利用氯化鐵、乙二醇(或二乙二醇）和無 水醋酸鈉(或丁二酸鈉）作起始原料來制備空心球形四氧化三鐵納米粒子的方法。專利 CN 201210158461.2也公開了一種空心球形四氧化三鐵納米粒子的方法，主要利用三氯化 鐵、乙二醇、尿素和四丁基氯化銨(或聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸鈉、乙二 胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉）作起始原料采用溶劑熱法來制備的。文獻"Lu-Ping Zhu， Hong-Mei Xiao, Wei-Dong Zhang，Guo Yang, and Shao-Yun Fu，Cryst. Growth. Des., 2008，8: 957-963"以FeCl3 · 6H20為原料通過溶劑熱法合成了形貌均一，分散性好而且結(jié) 晶性能好的Fe30 4空心納米球。他們通過對實驗過程進行分析檢測后，發(fā)現(xiàn)實驗中加入的乙 二胺（EDA)對于空心球的形成有著至關(guān)重要的促進作用，并且提出了該Fe 304空心納米球形 成的機理。此外，文獻"Peng Hu, Lingjie Yu, Ahui Zuo, Chenyi Guo, and Fangli Yuan. J. Phys. Chem. C，2009，113，900 - 906"也通過類似的方法制備了分散性好的？6304空 心納米材料。他們在反應(yīng)溶液中加入NH 4Ac，通過氣泡輔助的奧斯瓦爾德效應(yīng)成功地制備了 直徑約為400nm厚度約為60nm的Fe30 4空心納米材料。
[0003] 然而，目前所公開的四氧化三鐵空心結(jié)構(gòu)均為四氧化三鐵空心納米球，即均為球 形形狀，從而限制了該材料在很多領(lǐng)域里的應(yīng)用。空心多面體結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵納米顆粒 具有較大的比表面積、較低的密度和空心結(jié)構(gòu)，其暴露的面為高表面能面，這些特性使其具 有獨特的性質(zhì)，在水處理、藥物負載、磁流體、吸波材料和催化等領(lǐng)域具有非常重大的應(yīng)用。 但是，由于多面體的四氧化三鐵暴露的面為高表面能面，在合成過程中很容易消失，因此合 成空心結(jié)構(gòu)的多面體四氧化三鐵非常困難，目前還沒有相關(guān)報道。因此，合成具有高表面能 面的Fe 304空心多面體納米材料將具有很好的應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種四氧化三鐵空心多面體顆粒，該 顆粒形貌規(guī)則，尺寸均勻，具有較強的磁性和較大的比表面積。
[0005] 本發(fā)明還提供了該四氧化三鐵空心多面體顆粒的制備方法，該方法操作簡單、可 控性強、重復(fù)性好，不需惰性氣體保護即可制得形貌規(guī)則的四氧化三鐵空心多面體顆粒。
[0006] 本發(fā)明具體技術(shù)方案如下： 一種四氧化三鐵空心多面體顆粒，其特征是：所述顆粒具有空心結(jié)構(gòu)，形貌為多面體 型，其橫截面為多邊形，顆粒尺寸為50-400 nm，壁厚為10-100 nm。
[0007] 本發(fā)明所得四氧化三鐵顆粒為內(nèi)部中空的多面體形貌，而并非球形，從圖1可以 看出，將本發(fā)明產(chǎn)品切開后，其截面為多邊形，而非圓形，這說明本發(fā)明產(chǎn)品是多面體形貌。
[0008] 本發(fā)明四氧化三鐵空心多面體顆粒具有較高的比表面積和較強的磁性，比表面積 為45-62 m2/g ;磁飽和強度為74-80 emu/g。
[0009] 本發(fā)明四氧化三鐵空心多面體顆粒的制備方法，包括以下步驟： (1) 將鐵源、六次甲基四胺加入多元醇中，攪拌得到均勻透明的溶液； (2) 將氨水緩慢滴加到步驟（1)的溶液中，攪拌混合均勻，得懸濁液(即前驅(qū)體溶液）； (3) 將步驟（2)的懸濁液在18(T240 °C下保溫，制備四氧化三鐵顆粒，反應(yīng)后離心分 離、洗滌，得四氧化三鐵空心多面體顆粒。
[0010] 上述制備方法中，鐵源、六次甲基四胺、氨水、多元醇的用量或濃度，以及氨水的滴 加速度對產(chǎn)物形貌的形成及好壞有很重要的影響。其中，六次甲基四胺的加入對四氧化三 鐵空心多面體結(jié)構(gòu)的形成起著至關(guān)重要的作用，不加入六次甲基四胺不能形成規(guī)則的四氧 化三鐵空心多面體顆粒。鐵源的濃度、氨水的濃度和滴加速度影響所得顆粒的大小，濃度越 大，氨水滴加速度越快，形成的顆粒越大。但是鐵源的濃度和氨水的滴加速度不能過大，過 大會使顆粒生長過快，影響顆粒各個面的發(fā)育，不能形成規(guī)則的多面體。氨水和有機溶劑的 用量關(guān)系對多面體顆粒的規(guī)則度和尺寸均勻性也有一定的影響。只有控制好它們的用量， 才能得到各面發(fā)育好、尺寸分布窄的多面體顆粒。
[0011] 上述步驟（1)中，鐵源與六次甲基四胺的摩爾比為0.2-16 :1，優(yōu)選為8-16 :1。
[0012] 上述步驟（1)中，鐵源在溶液中的濃度為0· 025-0. 2 mol/L。
[0013] 上述步驟（1)中，所述鐵源為三價鐵的可溶性鹽，或者是摩爾比為1:1的二價鐵和 三價鐵的可溶性鹽的混合物。所述三價鐵的可溶性鹽為含有結(jié)晶水或不含結(jié)晶水的氯化 鐵、硫酸鐵、硝酸鐵或乙酰丙酮鐵，所述二價鐵的可溶性鹽為含有結(jié)晶水或不含結(jié)晶水的氯 化亞鐵或硫酸亞鐵。
[0014] 上述步驟（1)中，所述多元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇或丙三醇。
[0015] 上述步驟（2)中，氨水的滴加速度為10-150 μ L/min，優(yōu)選25-50 μ L/min。
[0016] 上述步驟（2)中，氨水為濃氨水時，多元醇與氨水的體積比為9-59: 1。
[0017] 上述步驟（3)中，反應(yīng)在密閉環(huán)境下進行，溶液的保溫時間為5~44 h。
[0018] 本發(fā)明用溶劑熱法制得了目前較難合成的暴露面為高表面能面的四氧化三鐵空 心多面體顆粒，制備過程操作簡單，不需要惰性氣體保護，重復(fù)性好，易于控制，所得多面體 顆粒各個面均發(fā)育完全，形貌規(guī)則，且顆粒尺寸分布范圍窄，具有較強的磁性和較大的比表 面積，在藥物傳輸、催化領(lǐng)域及磁性負載利用方面具有較大的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例1合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的掃描電鏡圖片。
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例1合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的室溫磁滯回線。
[0021] 圖3為本發(fā)明實施例1合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的X射線衍射圖 譜。
[0022] 圖4為本發(fā)明實施例2合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的掃描電鏡圖片。
[0023] 圖5為本發(fā)明實施例2合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的室溫磁滯回線。
[0024] 圖6為本發(fā)明對比例17合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的X射線衍射圖 譜。
[0025] 圖7為本發(fā)明對比例17合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的掃描電鏡圖片。
[0026] 圖8為本發(fā)明對比例18合成的磁性四氧化三鐵空心多面體顆粒的掃描電鏡圖片。

【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，下述實施例是對本發(fā)明技術(shù)方案的進一 步解釋，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中，所用氨水均為濃氨水。
[0028] 實施例1 1. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪拌 至澄清； 1. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例1. 1所述的溶液中，滴加速度為10 μ L/min，再攪拌 至均勻； 1. 3將上述1. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 1. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵粒子。對其進行氮氣表面吸 附測試，測得顆粒比表面積為62 m2/g。對其進行電鏡掃描，所得掃描電鏡照片如圖1所示， 從圖中可以看出，所得產(chǎn)物形貌為空心多面體結(jié)構(gòu)，顆粒粒徑為200-250 nm，殼層厚度為 40-50 nm。所得顆粒的室溫磁滯回線如圖2所示，從圖中可以看出：該樣品具有較強的磁飽 和強度，為74 emu/g。所得顆粒的X射線衍射圖譜如圖3所示，從圖中可以看出：衍射花樣 與PDF卡片的四氧化三鐵衍射花樣一致，為面心立方反尖晶石結(jié)構(gòu)。衍射圖譜中的峰的強 度高且峰形尖銳，說明結(jié)晶性完好，沒有雜峰出現(xiàn)，說明生成純的四氧化三鐵。
[0029] 實施例2 2. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 0526 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中，攪 拌至澄清； 2. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例2. 1所述的溶液中，滴加速度為25 μ L/min，再攪拌 至均勻； 2. 3將上述2. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 2. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵粒子。對其進行電鏡掃描，所 得掃描電鏡照片如圖4所示，從圖中可以看出，所得四氧化三鐵形貌為空心多面體，顆粒粒 徑為170-220 nm，殼層厚度為70-100 nm。所得顆粒的室溫磁滯回線如圖5所示，從圖中可 以看出：該樣品具有較強的磁飽和強度，為75 emu/g。所得顆粒的比表面積為57 m2/g。
[0030] 實施例3 3.1將0.2027 g六水合氯化鐵、0.1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪拌 至澄清； 3. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例3. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪拌 至均勻； 3. 3將上述3. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 3. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵粒子。所得四氧化三鐵形貌為 空心多面體，顆粒粒徑約為80-100 nm，殼層厚度為20-40 nm，比表面積為50 m2/g，磁飽和 強度為76 emu/g。
[0031] 實施例4 4.1將0.5998 g硫酸鐵、0.1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪拌至澄 清； 4. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例4. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪拌 至均勻； 4. 3將上述4. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 4. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 100-150 nm，殼層厚度為50-70 nm，比表面積為55 m2/g，磁飽和強度為76 emu/g。
[0032] 實施例5 5. 1將1. 0791 g九水合硝酸鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪拌 至澄清； 5. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例5. 1所述的溶液中，滴加速度為150 μ L/min，再攪拌 至均勻； 5. 3將上述5. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 5. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 200-220 nm，殼層厚度為50-60 nm，比表面積為60 m2/g，磁飽和強度為74 emu/g。
[0033] 實施例6 6. 1將2. 1190 g乙酰丙酮鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到29. 5 ml乙二醇中攪拌至 澄清； 6. 2將0. 5 mL氨水加入到實施例6. 1所述的溶液中，滴加速度為10 μ L/min，再攪拌 至均勻； 6. 3將上述6. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 6. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 100-150 nm，殼層厚度為35-60 nm，比表面積為56 m2/g，磁飽和強度為80 emu/g。
[0034] 實施例7 7. 1將0. 4054 g六水合氯化鐵、0. 4170 g七水合硫酸亞鐵和0. 1051 g六次甲基四胺 加入到29. 0 ml乙二醇中攪拌至澄清； 7. 2將1. 0 mL氨水加入到實施例7. 1所述的溶液中，滴加速度為75 μ L/min，再攪拌 至均勻； 7. 3將上述7. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 7. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 50-100 nm，殼層厚度為10-45 nm，比表面積為48 m2/g，磁飽和強度為79 emu/g。
[0035] 實施例8 8. 1將1. 3515 g六水合氯化鐵、0. 9942 g四水合氯化亞鐵和0. 1051 g六次甲基四胺 加入到28. 0 ml乙二醇中攪拌至澄清； 8. 2將2. 0 mL氨水加入到實施例8. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪拌 至均勻； 8. 3將上述8. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 8. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 250-400 nm，殼層厚度為80-100 nm，比表面積為60 m2/g，磁飽和強度為76 emu/g。
[0036] 實施例9 9. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到27. 0 ml乙二醇中攪拌 至澄清； 9. 2將3. 0 mL氨水加入到實施例9. 1所述的溶液中，滴加速度為100 μ L/min，再攪拌 至均勻； 9. 3將上述9. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 9. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸為 150-200 nm，殼層厚度為70-90 nm，比表面積為47 m2/g，磁飽和強度為80 emu/g。
[0037] 實施例10 10. 1將1.6216 g六水合氯化鐵、0.2102 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml 丁二醇中攪 拌至澄清； 10. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例10. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪 拌至均勻； 10. 3將上述10. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 10. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為180-220 nm，殼層厚度為50-70 nm，比表面積為54 m2/g，磁飽和強度為76 emu/g。
[0038] 實施例11 11. 1將1.6216 g六水合氯化鐵、0.1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml丙三醇中攪 拌至澄清； 11. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例11. 1所述的溶液中，滴加速度為80 μ L/min，再攪 拌至均勻； 11. 3將上述11. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在180°C下保溫20小時； 11. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為200-250 nm，殼層厚度為40-60 nm，比表面積為55 m2/g，磁飽和強度為78 emu/g。
[0039] 實施例12 12. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 12. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例12. 1所述的溶液中，滴加速度為40 μ L/min，再攪 拌至均勻； 12. 3將上述12. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在220°C下保溫20小時； 12. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為220-250 nm，殼層厚度為40-50 nm，比表面積為61 m2/g，磁飽和強度為74 emu/g。
[0040] 實施例13 13. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 13. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例13. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪 拌至均勻； 13. 3將上述13. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在240°C下保溫20小時； 13. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為220-250 nm，殼層厚度為40-50 nm，比表面積為60 m2/g，磁飽和強度為75 emu/g。
[0041] 實施例14 14. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 14. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例14. 1所述的溶液中，滴加速度為10 μ L/min，再攪 拌至均勻； 14. 3將上述14. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫5小時； 14. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為80-100 nm，殼層厚度為35-45 nm，比表面積為45 m2/g，磁飽和強度為80 emu/g。
[0042] 實施例15 15. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 15. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例15. 1所述的溶液中，滴加速度為100 μ L/min，再攪 拌至均勻； 15. 3將上述15. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫44小時； 15. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為150-200 nm，殼層厚度為35-50 nm，比表面積為59 m2/g，磁飽和強度為76 emu/g。
[0043] 實施例16 16. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 5255 g六次甲基四胺加入到28. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 16. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例16. 1所述的溶液中，滴加速度為50 μ L/min，再攪 拌至均勻； 16. 3將上述16. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 16. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵空心多面體顆粒。顆粒尺寸 為80-100 nm，殼層厚度為35-45 nm，比表面積為55 m2/g，磁飽和強度為76 emu/g。
[0044] 對比例17 17. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵加入到28. 5 ml乙二醇中攪拌至澄清； 17. 2將1. 5 mL氨水加入到實施例17. 1所述的溶液中，滴加速度為10 μ L/min，再攪 拌至均勻； 17. 3將上述17. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 17. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵粒子。對其進行X射線衍射 分析，所得圖譜如圖6所示，從圖中可以看出：衍射花樣與PDF卡片的四氧化三鐵衍射花樣 一致，為面心立方反尖晶石結(jié)構(gòu)，說明制備的顆粒為四氧化三鐵。圖6與圖3的衍射圖譜 相比，不加入六次甲基四胺時峰的強度較低，說明加入六次甲基四胺后生成的產(chǎn)物的結(jié)晶 性較好。又對產(chǎn)物進行了掃描電鏡分析，所得掃描電鏡照片如圖7所示，從圖中可以看出， 不加入六次甲基四胺時生成的產(chǎn)物雖然為Fe304，但是顆粒大小極不均勻，且并沒有生成形 貌規(guī)則的空心多面體結(jié)構(gòu)，晶面發(fā)育不完全，結(jié)晶性不好，所以六次甲基四胺在空心多面體 Fe304顆粒的形成過程中起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)測試，所得顆粒的比表面積為32 m2/g，磁 飽和強度為82 emu/g。
[0045] 對比例18 18. 1將1. 6216 g六水合氯化鐵、0. 1051 g六次甲基四胺加入到26. 5 ml乙二醇中攪 拌至澄清； 18. 2將3. 5 mL氨水加入到實施例18. 1所述的溶液中，滴加速度為10 μ L/min，再攪 拌至均勻； 18. 3將上述18. 2的混合液轉(zhuǎn)移至50 ml反應(yīng)釜中，在200°C下保溫20小時； 18. 4反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過離心分離和洗滌后得到四氧化三鐵粒子。對產(chǎn)物進行了掃描電 鏡分析，所得掃描電鏡照片如圖8所示，從圖中可以看出，當氨水加入量過多時，生成的產(chǎn) 物顆粒尺寸極為不均勻，且除了多面體結(jié)構(gòu)外還有尺寸特別小的顆粒生成。所以在四氧化 三鐵空心多面體顆粒的制備過程中氨水的加入量不能過大。經(jīng)測試，所得顆粒的比表面積 為35 m2/g，磁飽和強度為81 emu/g。
【權(quán)利要求】
1. 一種四氧化三鐵空心多面體顆粒，其特征是：所述顆粒具有空心結(jié)構(gòu)，形貌為多面 體型，其橫截面為多邊形，顆粒尺寸為50-400 nm，壁厚為10-100 nm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氧化三鐵空心多面體顆粒，其特征是：比表面積為45-62 m2/g ;磁飽和強度為74-80 emu/g。
3. -種權(quán)利要求1所述的四氧化三鐵空心多面體顆粒的制備方法，其特征是包括以下 步驟： (1) 將鐵源、六次甲基四胺加入多元醇中，攪拌得到均勻透明的溶液； (2) 將氨水緩慢滴加到步驟（1)的溶液中，攪拌混合均勻，得懸濁液； (3) 將步驟（2)的懸濁液在18(T240 °C下保溫，制備四氧化三鐵顆粒，反應(yīng)后離心分 離、洗滌，得四氧化三鐵空心多面體顆粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟（1)中，鐵源與六次甲基四胺的摩 爾比為0. 2-16 :1，優(yōu)選為8-16 :1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟（1)中，鐵源在溶液中的濃度為 0.025-0. 2 mol/L〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟（2)中，氨水的滴加速度為10-150 μ L/min, 25-50 μ L/min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟（2)中，多元醇與氨水的體積比為 9-59: 1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟（3)中，溶液的保溫時間為5~44 h ; 反應(yīng)在密閉環(huán)境下進行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3-8中任一項所述的制備方法，其特征是：所述鐵源為三價鐵的可溶 性鹽，或者是摩爾比為1:1的二價鐵和三價鐵的可溶性鹽的混合物；所述多元醇為乙二醇、 丙二醇、丁二醇或丙三醇。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征是：所述三價鐵的可溶性鹽為含有結(jié)晶水 或不含結(jié)晶水的氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵或乙酰丙酮鐵，所述二價鐵的可溶性鹽為含有結(jié)晶 水或不含結(jié)晶水的氯化亞鐵或硫酸亞鐵。
【文檔編號】C01G49/08GK104058465SQ201410346684
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】朱元娜, 楊萍, 王英姿, 王丹, 趙杰, 許川川 申請人:濟南大學(xué)