The invention provides a method for iron pentacarbonyl iron source of gaseous detonation synthesis of nano carbon coated iron, which belongs to the technical field of the synthesis of nano materials. The gaseous detonation tube is sealed after vacuum pumping, heating with nine carbonyl iron or iron pentacarbonyl two sealing container to 100 to 140 DEG C gasification; to the gaseous detonation tube is injected into the iron pentacarbonyl and hydrocarbon gas and oxygen gas, mixed gas pressure to 50 ~ 200KPa; stop gas detonation tube heating, detonated mixed gas pipe with electric spark; after detonation, open the exhaust valve to release, purging and filter the air, collection of gaseous detonation tube solid product, namely nano carbon coated iron. The beneficial effects of the invention are as follows: 1) the preparation of carbon encapsulated iron by the detonation method provided by the gas phase is mild, simple and easy to control. 2) a large amount of carbon encapsulated iron can be synthesized in a very short period of time by providing high temperature and high pressure. 3) the prepared products have high purity, low production cost and excellent structure and properties.
【技术实现步骤摘要】
五羰基铁为铁源气相爆轰合成纳米碳包铁的方法
本专利技术属于纳米材料合成
,是以五羰基铁为铁源,用气相爆轰的方式来合成纳米碳包铁的技术。
技术介绍
纳米碳包铁颗粒具有特殊的核壳结构,是一种中心为纳米铁颗粒,外部由碳层紧密包裹的纳米粒子。由于碳层紧密包裹纳米铁颗粒,碳层阻隔了空气中氧对纳米铁的氧化,也阻隔了酸碱等物质与纳米铁反应,从而扩大了纳米铁的应用范围;另外,对碳表面进行各种活化处理,也可以使其负担各种药物、改善吸附性。因而,纳米碳包铁在电子领域、污水处理、生物医学等领域有很好的应用潜力。尽管纳米碳包铁具有十分优越的性能以及广阔的应用前景,但目前合成纳米碳包铁的手段有限,合成成本较高。主要合成方法包括:电弧放电法(魏志强,朱林,乔红霞.直流碳弧等离子体法制备碳包覆铁纳米颗粒研究.《真空科学与技术学报》.2008,28(5):454-457)、化学气相沉积法(N.Sano,H.Akazawa,T.Kikuchi,T.Kanki.Separatedsynthesisofiron-includedcarbonnanocapsulesandnanotubesbypyrolysisofferroceneinpurehydrogen.《Carbon》,2003,41(11):2159-2162)和炸药爆轰法(孙贵磊,李晓杰,闫鸿浩.碳包覆铁碳化合物的爆轰合成及表征.《功能材料》.2007,(A06):2167-2169)等。其中电弧放电法对设备要求比较严格,并且它的能量损耗较大,很难工业化生产碳包铁。化学气相沉积法经过长时间的技术进步,合成的纳米颗粒技术已经非常 ...
【技术保护点】
一种五羰基铁为铁源气相爆轰合成纳米碳包铁的方法,其特征在于,步骤如下:(1)将气相爆轰管密闭后抽真空,加热装有五羰基铁或九羰基二铁的密封气化容器至100~140℃;(2)向气相爆轰管内注入五羰基铁、碳氢气体和含氧气体,混合气体至压力50~200KPa;(3)停止气相爆轰管加热,用电火花引爆管内混合气体;(4)爆轰完毕后,打开排气阀放出、吹扫并过滤气体,收集气相爆轰管内的固体产物,即为纳米碳包铁。
【技术特征摘要】
1.一种五羰基铁为铁源气相爆轰合成纳米碳包铁的方法,其特征在于,步骤如下:(1)将气相爆轰管密闭后抽真空,加热装有五羰基铁或九羰基二铁的密封气化容器至100~140℃;(2)向气相爆轰管内注入五羰基铁、碳氢气体和含氧气体,混合气体至压力50~200KPa;(3)停止气相爆轰管加热,用电火花引爆管内混合气体;(4)爆轰完毕后,打开排气阀放出、吹扫并过滤气体,收集气相爆轰管内的固体产物,即为纳米碳包铁。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的五羰基铁中的铁与所述的碳氢气体中的碳,二者的摩尔比为2~20:10。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,氢原子与氧原子的摩尔比为15~25:10。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓杰,闫鸿浩,潘训岑,王小红,王宇新,孙明,李雪琪,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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