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一种钴铁氧体@碳纳米管复合材料及其制备方法技术

技术编号:9735520 阅读:155 留言:0更新日期:2014-03-06 01:42
一种钴铁氧体@碳纳米管复合材料及其制备方法,它涉及一种碳纳米管负载磁性颗粒钴铁氧体的制备方法。一种钴铁氧体/碳纳米管复合纳米磁性材料由CoCl2·6H2O和FeCl3·6H2O的DEG(二甘醇)溶液、NaOH的DEG溶液和碳纳米管的DEG分散液制备而成。步骤:一、制备CoCl2·6H2O和FeCl3·6H2O的DEG溶液;二、制备NaOH的DEG溶液;三、制备碳纳米管的DEG分散液;四、混合搅拌处理;五、水热处理;六、洗涤干燥处理。优点:一、对碳纳米管的结构几乎没有破坏,操作简单、成本低;二、本发明专利技术制备的钴铁氧体/碳纳米管复合纳米磁性材料具有优异的铁磁性能,高的饱和磁化强度和矫顽力。本发明专利技术主要用于制备钴铁氧体/碳纳米管复合磁性材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳纳米管负载磁性颗粒钴铁氧体的制备方法。
技术介绍
碳纳米管具有特殊的一维中空的纳米结构,它主要由呈六边形排列的碳原子构成的单层或数层的同轴圆管构成,具有优良的耐热、耐腐蚀、耐冲击性能,而且传热和导电性能好,高温强度高,有自润滑性能和生物相容性等一系列综合性能,自1991年被Iijma博士发现以来已成为重要的研究热点。碳纳米管/磁性颗粒复合材料兼具碳纳米管和磁性颗粒的优异性能,并能在相互作用下得到进一步的优化,使其在药物载运、催化、材料增强、磁数据存储、电子器件、生物传感器等方面具有广阔的应用前景。在《Preparationand magnetic properties of multiwalled carbon nanotubes decorated by Fe3O4nanoparticles》中釆用碳纳米管和摩尔比为1:2的FeCl2 MH2CKFeCl3.6Η20合成了 Fe304@碳纳米管复合材料,但是该方法得到的Fe3O4O碳纳米管复合材料的饱和磁化强度只有7.52emu·g-1,远远小于Fe3O4的饱和磁化强度(101.24emu·g-1),而且其矫顽力几乎为零。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有制备Fe3O4/碳纳米管复合材料的方法得到的材料低饱和磁化强度和矫顽力的问题,而提供一种钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料及其制备方法。钴铁氧体作为一种典型的磁性材料,饱和磁化强度可达94emu.g-1矫顽力可达3.4 X 1O5A·m-1,是一种性能优良的磁性材料。一种钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料由CoCl2·6H20和FeCl3.6Η20的DEG溶液、NaOH的DEG溶液和碳纳米管的DEG分散液制备而成,所述的CoCl2.6Η20和FeCl3.6Η20的摩尔比为1:2。一种钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料制备方法,具体是按以下步骤完成的:一、制备 CoCl2.6Η20 和 FeCl3.6Η20 的 DEG 溶液:将 1.5mmolCoCl2.6H20 和3mmolFeCl3.6Η20加入到20ml的DEG中,90°C油浴搅拌至溶液;二、制备NaOH的DEG溶液:将12mmolNa0H加入到IOmlDEG中,60°C水浴搅拌至溶液。三、制备碳纳米管的DEG分散液:将30mg碳纳米管加入到IOmlDEG中,先进行超声分散,在60°C水浴搅拌10h,即得到分散均匀的碳纳米管的DEG分散液;四、混合搅拌处理:步骤一完成后,在90°C油浴条件下,向里面加入5mlDEA(二乙醇胺),搅拌lOmin,然后加入步骤二完成的NaOH的DEG溶液,搅拌lOmin,最后再加入步骤三完成的碳纳米管的DEG分散液,搅拌30min,即得均匀分散的共混物。五、水热处理:将均匀分散的共混物转移至反应釜中进行水热处理,得到产物。六、干燥处理:水热得到的产物先采用无水乙醇进行洗涤至滤液PH值为6~7为止,然后进行干燥处理,即得到钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料。本专利技术优点:一、本专利技术没有用强氧化剂处理碳纳米管,保留了碳纳米管的结构;二、无需通N2保护气,采用溶剂热法,降低了操作成本和操作难度。本专利技术采用X射线衍射技术(XRD)分析本专利技术制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的物相,采用投射电子显微镜(TEM)表征本专利技术制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的微观结构,采用震动样品磁强计(VSM)来评价本专利技术制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的磁性能,可知本专利技术成功制备出了具有优异磁性能的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料。【附图说明】图1是实施方式一制备的钴铁氧体@碳纳米管复合磁性材料的XRD曲线图;图2是实施方式一制备的钴铁氧体@碳纳米管复合材料的TEM图;图3是实施方式一制备的钴铁氧体@碳纳米管复合材料的VSM曲线图。图1是本实验制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的XRD曲线图,证实制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料含有钴铁氧体。通过图2可知本实验制备的钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料形成了钴铁氧体包覆碳纳米管的结构。通过图3可知本实验制备的钴铁氧体@碳纳米管复合材料呈现铁磁性,其饱和磁化强度为76.674emu ? g_\矫顽力为1959.7G,具有优异的磁性能。【具体实施方式】 【具体实施方式】一:一种钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:一、制备CoCl2 ? 6H20和FeCl3 ? 6H20的DEG溶液:将1.5mmolCoCl2 ? 6H20和3mmol FeCl3 ? 6H20加入到20ml的DEG中,90°C油浴搅拌至溶液;二、制备NaOH的DEG溶液:将12mmol NaOH加入到IOml DEG中,60°C水浴搅拌至溶液。三、制备碳纳米管的DEG分散液:将30mg碳纳米管加入到IOml DEG中,先进行超声分散,在60°C水浴搅拌10h,即得到分散均匀的碳纳米管的DEG分散液;四、混合搅拌处理:步骤一完成后,在90°C油浴条件下,向里面加入5ml DEA(二乙醇胺),搅拌lOmin,然后加入步骤二完成的NaOH的DEG溶液,搅拌lOmin,最后再加入步骤三完成的碳纳米管的DEG分散液,搅拌30min,即得均匀分散的共混物。五、水热处理:将均匀分散的共混物转移至反应釜中进行水热处理,得到产物。六、干燥处理:水热得到的产物先采用无水乙醇进行洗涤至滤液PH值为6~7为止,然后进行干燥处理,即得到钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料。本实验步骤一中所述的90°C油浴搅拌至溶液具体操作如下:在转速为500rpm下,90°C油浴搅拌30min。本实验步骤二中所述的60°C水浴搅拌具体操作如下:在转速为500rpm下,60°C水浴搅拌I Oh。本实验步骤三中所述的超声分散和60°C水浴搅拌具体操作如下:在频率为20KHz~IOOKHz的超声辅助下超声分散120min。在转速为500rpm下,60°C水浴搅拌10h。本实验步骤四中所述的搅拌的具体操作如下:在转速为500rpm下搅拌。本实验步骤五中所述的水热处理具体操作如下:在温度为260°C下水热处理8h。本实验步骤六中所述的干燥处理具体操作如下:在室温下,真空干燥器中真空干燥 IOOh。【具体实施方式】二:本实施方式是一种钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:一、制备CoCl2.6H20和FeCl3.6H20的DEG溶液:将1.5mmol CoCl2.6H20 和 3mmol FeCl3.6H20 加入到 20ml 的 DEG 中,90°C油浴搅拌至溶液;二、制备NaOH的DEG溶液:将12mmol NaOH加入到IOml DEG中,60°C水浴搅拌至溶液。三、制备碳纳米管的DEG分散液:将30mg碳纳米管加入到IOml DEG中,先进行超声分散,在60°C水浴搅拌10h,即得到分散均匀的碳纳米管的DEG分散液;四、混合搅拌处理:步骤一完成后,在90°C油浴条件下,向里面加入5ml DEA (二乙醇胺),搅拌IOmin,然后加入步骤二完成的NaOH的DEG溶液,搅拌lOmin,最后再加入步骤三完成的碳纳米管的DEG分散液,搅拌3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钴铁氧体@碳纳米管复合材料及其制备方法,其特征在于:钴铁氧体@碳纳米管复合磁性材料由CoCl2·6H2O和FeCl3·6H2O的DEG溶液、NaOH的DEG溶液和碳纳米管的DEG分散液制备而成,所述的CoCl2·6H2O和FeCl3·6H2O的摩尔比为1:2。

【技术特征摘要】
1.一种钴铁氧体O碳纳米管复合材料及其制备方法,其特征在于:钴铁氧体O碳纳米管复合磁性材料由CoCl2.6H20和FeCl3.6H20的DEG溶液、NaOH的DEG溶液和碳纳米管的DEG分散液制备而成,所述的CoCl2.6H20和FeCl3.6H20的摩尔比为1:2。2.如权利要求1所述的一种钴铁氧体@碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于钴铁氧体@碳纳米管复合纳米磁性材料的制备方法是按以下步骤完成的:一、制备CoCl2.6H20 和 FeCl3.6H20 的 DEG 溶液:将 1.5mmolCoCl2.6H20 和 3mmolFeCl3.6H20 加入到20ml的DEG中,90°C油浴搅拌至溶液;二、制备NaOH的DEG溶液:将12mmolNaOH加入到IOmlDEG中,60°C水浴搅拌至溶液;三、制备碳纳米管的DEG分散液:将30mg碳纳米管加入到IOmlDEG中,先进行超声分散,在60°C水浴搅拌10h,即得到分散均匀的碳纳米管的DEG分散液;四、混合搅拌处理:步骤一完成后,在90°C油浴条件下,向里面加入5mlDEA(二乙醇胺),搅拌lOmin,然后加入步骤二完成的NaOH的DEG溶液,搅拌lOmin,最后再加入步骤三完成的碳纳米管的DEG分散液,搅拌30min,即得均匀分散的共混物;五、水热处理:将均匀分散的共混物转移至反应釜中进行水热处理,得到产物;六、干燥处理:水热得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王新庆王攀峰徐靖才金顶峰彭晓领洪波金红晓葛洪良
申请(专利权)人:彭晓领
类型:发明
国别省市:

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