一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于碳材料技术领域，尤其涉及一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料及其制备方法和应用。本发明专利技术制备方法中，铁源选自磁铁矿、氧化亚铁、四氧化三铁和还原铁粉中的一种或多种，碱源可作为催化剂促进铁源在水中溶解，多羧基配合物与碱源反应生成多羧基络合离子，多羧基络合离子再与铁源发生络合反应，将铁源中的铁元素提取出并在水中溶解得到络合物前驱体，络合物前驱体在惰性气氛中焙烧进行热解自还原，得到磁性碳包覆碳化铁纳米材料，无需使用铁盐作为铁源，解决了现有磁性碳包覆碳化铁纳米材料的制备需使用铁盐，而铁盐的制得需要采用大量酸碱，工艺流程较长，成本较高的问题。

A magnetic carbon coated iron carbide nano material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料及其制备方法和应用
本专利技术属于碳材料
，尤其涉及一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
磁性碳包裹碳化铁纳米材料作为一种碳材料，在微波吸收、加氢催化、催化剂载体及能源储蓄等诸多领域有着广泛的应用前景。纳米级碳化铁颗粒在碳层中均匀分散使得磁性碳包裹碳化铁纳米材料具有高性能及稳定性，一方面，让纳米化碳化铁粒子的功能得到充分发挥；另一方面，包覆在碳化铁外面的碳层不仅能够起到隔离纳米粒子防止其在高温下团聚从而提高其热稳定性的作用，并且通过调节碳层的包裹程度和厚度还能避免酸碱环境对碳化铁的腐蚀。但是，目前多采用高纯度的铁盐如硝酸铁、氯化铁、硫酸铁和柠檬酸铁进行磁性碳包裹碳化铁纳米材料的制备，铁盐产业流程中不但需要用到大量酸碱，工艺流程较长，铁盐质量要求也较高，铁盐制备时亦会产生大量废气，环境压力较大，成本较高。因此，亟待寻求一种不采用铁盐进行磁性碳包裹碳化铁纳米材料制备的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料及其制备方法和应用，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/na)将铁源、多羧基配合物和碱源在水中进行加热反应，得到中间产物；/nb)将所述中间产物进行干燥得到络合物前驱体，再将所述络合物前驱体在惰性气氛中于550℃～800℃进行焙烧，得到磁性碳包覆碳化铁纳米材料；/n其中，所述铁源选自磁铁矿、氧化亚铁、四氧化三铁和还原铁粉中的一种或多种；/n所述铁源中铁元素与所述多羧基配合物中羧基的摩尔比为1:3～1:10。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性碳包覆碳化铁纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将铁源、多羧基配合物和碱源在水中进行加热反应，得到中间产物；
b)将所述中间产物进行干燥得到络合物前驱体，再将所述络合物前驱体在惰性气氛中于550℃～800℃进行焙烧，得到磁性碳包覆碳化铁纳米材料；
其中，所述铁源选自磁铁矿、氧化亚铁、四氧化三铁和还原铁粉中的一种或多种；
所述铁源中铁元素与所述多羧基配合物中羧基的摩尔比为1:3～1:10。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述多羧基配合物选自柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸和氮基三乙酸中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述碱源选自氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、乙二胺、乙醇胺和氢氧化钙中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述铁源、所述多羧基配合物、所述碱源和水形成的反应体系的pH值为2～10。


5.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁军，仇松柏，张浅，古桔文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44