碳磁超结构复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术是一种碳磁超结构复合材料及其制备方法与应用。所述材料为均匀的单晶磁性纳米粒子在片层状石墨上有序分布的超结构；磁性纳米粒子为γ‑Fe2O3、Fe3O4或过渡金属掺杂铁氧体，尺寸为13～40nm，片层状石墨的尺寸为5～30μm；铁和碳元素的原子比为0.117～0.382。该材料采用一步自组装法制备，即：以含过渡金属盐‑油酸盐络合物作为前驱体，高熔点钠盐为模板，在惰性气体保护下400～550℃烧结2～6小时，水洗去掉钠盐即可。该材料具有优异的微波吸收特性，在3.6～18GHz频带范围内反射率小于–20dB；最大反射损耗为–29.3～–44.0dB。本发明专利技术工艺简单、易于工业推广，所提供的材料性能优异，其在催化、电极材料、微波吸收、高密度磁记录材料、传感器等领域应用前景好。

Carbon magnetic superstructure composite materials and their preparation methods and Applications

The present invention is a kind of carbon magnetic superstructure composite material and its preparation method and application. The material is single crystal magnetic nanoparticles in uniform lamellar graphite on the ordered distribution of super structure; magnetic nanoparticles for gamma Fe2O3, Fe3O4 or transition metal doped ferrite, the size is 13 ~ 40nm, lamellar graphite size is 5 ~ 30 m; iron and carbon atomic ratio is 0.117 ~ 0.382. The materials were prepared by one-step self-assembly, namely: containing transition metal salt oleate complexes as precursor, high melting salt as a template, under the protection of inert gas sintering 400~550 DEG C for 2~6 hours, can be washed to remove sodium salt. The material has excellent microwave absorption characteristics, and the reflectivity is less than - 20dB within the range of 3.6 ~ 18GHz frequency band, and the maximum reflection loss is - 29.3 ~ - 44.0dB. The invention has the advantages of simple process, easy industrial popularization, excellent material performance, and good application prospect in catalysis, electrode materials, microwave absorption, high-density magnetic recording materials and sensors.

【技术实现步骤摘要】
碳磁超结构复合材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及磁性纳米复合
，具体涉及一种制备碳磁超结构复合材料的简易方法。
技术介绍
有序纳米结构是指由零维、一维纳米材料构筑的，在长程范围内具有一定排布规律，有序稳定的纳米结构。有序纳米结构组装体系是今后纳米材料合成研究的主导领域，是将纳米材料走向器件应用的关键一步。一直以来，科学家都梦想按照人们的意愿设计、组装、开发纳米材料。对纳米材料的可控制备，有序纳米结构的出现，实现了这个梦想。制备有序纳米结构的方法主要有纳米刻蚀技术(包括极紫外光刻、X射线光刻、电子束刻蚀、离子束刻蚀、纳米压印技术)和自组装技术。纳米刻蚀技术包括极紫外光刻、X射线光刻、电子束刻蚀、离子束刻蚀、纳米压印技术。通常需要模板、复杂多步、特殊的设备、成本高，因而限制了其广泛使用。相比之下，自组装技术是在合适的物理、化学条件下，原子、分子、粒子和其它结构单元，通过氢键、范德华力、静电力等非共价键的相互作用、亲水-疏水相互作用，在系统能量最低性原理的驱动下，自发形成具有纳米结构材料的过程。目前，自组装已经成为合成新型纳米材料的一种有效且有发展前景的方法。对自组装过程，最重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳磁超结构复合材料，其特征为单分散、均一的单晶磁性纳米粒子在片层状石墨上有序分布的超结构；磁性纳米粒子的组成为Fe3O4，γ‑Fe2O3或过渡金属掺杂铁氧体，尺寸为13～40nm；片层状石墨的尺寸为5～30μm，铁和碳元素的原子比为0.117～0.382；复合材料的饱和磁化强度范围为16.17～59.24emu·g

【技术特征摘要】
1.一种碳磁超结构复合材料，其特征为单分散、均一的单晶磁性纳米粒子在片层状石墨上有序分布的超结构；磁性纳米粒子的组成为Fe3O4，γ-Fe2O3或过渡金属掺杂铁氧体，尺寸为13～40nm；片层状石墨的尺寸为5～30μm，铁和碳元素的原子比为0.117～0.382；复合材料的饱和磁化强度范围为16.17～59.24emu·g–1，矫顽力为6.44～305.16Oe。2.如权利要求1所述的碳磁超结构复合材料，其特征在于该材料具有优异的微波吸收特性，在2～18GHz频带范围内反射率小于–10dB；在3.6～18GHz频带范围内反射率小于–20dB；最大反射损耗为–29.3～–44.0dB；碳磁超结构复合材料占其与基体复合物的质量分数为18％。3.如权利要求1所述的碳磁超结构复合材料，其特征是采用一步自组装法合成，即：通过老化使含过渡金属盐-油酸盐络合物分布在钠盐颗粒表面，在惰性气体保护下烧结，钠盐颗粒表面的涂层分解和碳化，冷却后水洗去掉可溶钠盐模板，最终得到所述碳磁超结构复合材料。4.一种碳磁超结构复合材料的制备方法，其特征是采用一步自组装法制备碳磁超结构复合材料，具体是：按一定的化学计量比将过渡金属盐、去离子水、油酸钠均匀混合，在70～100℃老化2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：童国秀，赵彦婷，韩佳女，张玲梨，张高川，乔儒，吴文华，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33