专利名称：一种氧化铁纳米线的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纳米材料的制备方法，特别是氧化铁纳米线的制备。
技术背景氧化铁^￡203)是一种重要的过渡金属氧化物，在很多领域具有广泛的应用前景。01- Fe203 具有光泽柔和、无毒、耐光、耐热、耐磨、化学稳定性好等特点，在高级轿车装饰涂料、军 事设备伪装涂料、塑料、皮革、印刷油墨、陶瓷、化妆品等领域得到了广泛的应用。同时由 于其具有较高的气敏性，a-Fe203还可用于检测空气中的可燃性气体和有毒气体。纳米Fe203由于其纳米材料的量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在光性能、 磁性能以及气敏性等方面产生很多有别于块体材料的新特性，从而成为了新的研究热点。纳 米材料根据其形貌可以分为零维、 一维、二维纳米材料。不同相貌的纳米材料，其性能也会 有很大的差异。因此，研究制备各种不同结构的纳米氧化铁材料，成为了近期的研究热点。目前制备纳米结构Fe203的方法，主要有水热法、溶剂热、模板法、化学气相沉积法等。 Fe203—维结构纳米线，通常在氧化铝模板的孔洞中采用不同方法沉积制备而得。该法须先制 备模板，为了获得最终产物还需除去模板，制备工艺繁琐，不易大规模生产。与之相比，水 热法具有设备简单、步骤简便、操作方便、所得产物结构可控性好等特点，从而有着更广泛 的应用前景。发明内容本发明目的在于，提供一种制备氧化铁纳米线的简单方法，主要是水热合成法。本发明的特征在于，具体步骤如下1) 以氯化铁、油酸钠、油酸、乙醇、去离子水为原料，配制成混合溶液。其中氯化铁浓度为0.4 0.5克/25毫升，油酸钠浓度1 2克/25毫升，油酸的量为1 2毫升/25毫升，乙醇 的量为8 10毫升/25毫升，去离子水的量为14 16毫升/25毫升。2) 将上述混合溶液放置在烧杯中，在磁力搅拌机上常温搅拌2 6小时。3) 将搅拌好的混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在150 200°C烘箱内加热4 24小时。4)将反应后的溶液进行离心分离得到沉淀物，并依次采用去离子水和无水乙醇洗涤，放 入烘箱40 8(TC干燥12~24小时，即得到氧化铁纳米线。实验证明，本发明所使用原料易得，工艺简单，产物形貌易于控制，可以合成出尺寸和 形状均一的一维氧化铁纳米线。
图1为按实施例1所述方法制得的纳米氧化铁线透射电子显微镜照片。 图2为按实施例1所述方法制得的纳米氧化铁X射线衍射图。 图3为按实施例2所述方法制得的纳米氧化铁线透射电子显微镜照片。 图4为按实施例2所述方法制得的纳米氧化铁X射线衍射图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容，而非限 制本发明的保护范围-实施例l以氯化铁、油酸钠、油酸、乙醇、去离子水为原料，配制成25毫升混合溶液。其中氯化 铁浓度为0.4 0.5克/25毫升，油酸钠浓度1 2克/25毫升，油酸的量为1毫升/25毫升，乙 醇的量为8毫升/25毫升，去离子水的量为16毫升/25毫升。将上述混合溶液放置在烧杯中，在磁力搅拌机上常温搅拌2小时。然后将搅拌好的混合 溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在20(TC烘箱内加热4小时。待反应釜 自然冷却后，将反应后的溶液进行离心分离得到沉淀物，并依次采用去离子水和无水乙醇洗 涤两次，放入烘箱在4(TC下干燥14小时即得到氧化铁纳米线。将本发明的产品分散于环己烷中，超声分散后滴在铜网上制样，然后采用JEM-100CXII 型透射电镜观察样品形貌，形貌如图1所示。氧化铁纳米线的长度约为3拜，直径约为15nm。 采用Rigaku D/MAX-2550VB/PC型X射线衍射仪测定本发明的粉末状产品，XRD衍射谱图 如附图2所示，图中纵坐标为衍射峰强度，横坐标为扫描角度(20),其主要衍射峰位置与 a-氧化铁的谱图相吻合。实施例2以氯化铁、油酸钠、油酸、乙醇、去离子水为原料，配制成25毫升混合溶液。其中氯化 铁浓度为0.4 0.5克/25毫升，油酸钠浓度1 2克/25亳升，油酸的量为1毫升/25毫升，乙 醇的量为8毫升/25毫升，去离子水的量为16毫升/25毫升。将上述混合溶液放置在烧杯中，在磁力搅拌机上常温搅拌2小时。然后将搅拌好的混合 溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在200。C烘箱内加热14小时。待反应釜 自然冷却后，将反应后的溶液进行离心分离得到沉淀物，并依次采用去离子水和无水乙醇洗 涤两次，放入烘箱在4(TC下干燥14小时，即得到氧化铁纳米线。将本发明的产品分散于环己烷中，超声分散后滴在铜网上制样，然后采用JEM-100CXII 型透射电镜观察样品形貌，形貌如图3所示。氧化铁纳米线的长度约为3pm，直径约为15nm。 采用Rigaku D/MAX-2550VB/PC型X射线衍射仪测定本发明的粉末状产品，XRD衍射谱图 如附图4所示，图中纵坐标为衍射峰强度，横坐标为扫描角度(2e)，其主要衍射峰位置与a-氧化铁的谱图相吻合。
权利要求
1. 一种氧化铁纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下主要步骤1)以氯化铁、油酸钠、油酸、乙醇、去离子水为原料，配制成混合溶液；其中，氯化铁浓度为0.4～0.5克/25毫升，油酸钠浓度1～2克/25毫升，油酸的量为1～2毫升/25毫升，乙醇的量为8～10毫升/25毫升，去离子水的量为14～16毫升/25毫升；2)将上述混合溶液放置在烧杯中，在磁力搅拌机上常温搅拌2～6小时；3)将搅拌好的混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在150～200℃烘箱内加热4～24小时；4)将反应后的溶液进行离心分离得到沉淀物，并依次采用去离子水和无水乙醇洗涤，放入烘箱在40～80℃下干燥12～24小时，即得到氧化铁纳米线。
全文摘要
本发明涉及一种氧化铁纳米线的制备方法，其特征在于以氯化铁、油酸钠、油酸、乙醇、去离子水为原料，配制成混合溶液。将上述混合溶液放置在烧杯中，在磁力搅拌机上常温搅拌2小时。将搅拌好的混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在150～200℃烘箱内加热4～24小时。将反应后的溶液进行离心分离得到沉淀物，并依次采用去离子水和无水乙醇洗涤，放入烘箱40℃进行干燥，即得到氧化铁纳米线。本发明所使用原料易得，工艺简单，产物形貌易于控制，可以合成出尺寸和形状均一的一维氧化铁纳米线。
文档编号B82B3/00GK101269843SQ200810037010
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月6日 优先权日2008年5月6日
发明者周秋玲, 李春忠, 胡彦杰, 峰 顾 申请人:华东理工大学