CN101710513B - 一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法，包括：(1)将氯化钴与聚乙烯吡咯烷酮溶解在N，N-二甲基甲酰胺中得到混合溶液；(2)配制铁氰化钾水溶液；(3)在搅拌的条件下，将铁氰化钾水溶液缓慢逐滴加入混合溶液中；(4)逐滴滴入水合肼溶液，将溶液转移到聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至180～220℃，保温4小时以上，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。本发明利用纳米晶的定向连接自组装制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块，有利于增加比表面积提高作为传感器的敏感度，具有产量大，颗粒大小可控，简单易行等优点。

Description

一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法
技术领域
本发明涉及制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法，属于材料科学领域。
背景技术
普鲁士蓝类材料是最早发现的配位化合物，有着出色的磁性能。不仅是因为它们在居里温度以下表现出自发磁化的性能，而且它们的磁性能可随外界温度、湿度、光等激励发生变化，在催化、光化学、传感器、可擦写磁存储等领域有着广泛的应用前景。近年研究表明，空心纳米结构具有其独特的结构和性质，被认为是一种在传感器、药物输运和能量储存等方面有着很好应用前景的纳米结构。因此磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块可能在高能磁性存储、传感器、药物输运等方面得到应用。但是，还没有技术制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块
发明内容
本发明提供一种铁钴磁性材料，具有普鲁士蓝空心纳米方块结构，其结构有利于增加比表面积提高作为传感器的敏感度。
一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法，包括以下步骤：
(1)将氯化钴与聚乙烯吡咯烷酮溶解在N，N-二甲基甲酰胺中得到混合溶液，氯化钴与聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为1∶10～10；
(2)配制铁氰化钾水溶液；
(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的铁氰化钾水溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的混合溶液中，其中铁氰化钾与氯化钴的摩尔比为2∶1；
(4)逐滴滴入水合肼溶液，水合肼和氯化钴的摩尔比为1∶10～10，将滴加水合肼溶液的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至180～220℃，保温4小时以上，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。
所述的步骤(1)的混合溶液中，氯化钴的浓度为0.01～1摩尔/升，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.01～1摩尔/升。
所述的铁氰化钾水溶液中铁氰化钾的浓度为0.01～1摩尔/升。
所述的水合肼溶液采用市售产品即可，通常市售水合肼溶液的浓度一般为65％(体积比)。
反应中，各种反应物的浓度主要影响最终产物的尺寸，反应物浓度越低反应得到的产物尺寸越小。
所述的水合肼与氯化钴的最优摩尔比为1∶2～3∶1，此时得到的颗粒尺寸更均一。
本发明使用聚乙烯吡咯烷酮辅助溶剂热法，以水合肼为还原剂和矿化剂，利用纳米晶的定向连接自组装制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块。
本发明的有益效果在于：1)利用纳米晶的定向连接自组装制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块，其中空的结构有利于增加比表面积提高作为传感器的敏感度；2)该方法使用溶剂热法，因此具有产量大，颗粒大小可控，简单易行等优点。
附图说明
图1为实施例1磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的扫描电镜照片。
图2为实施例1磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的透射电镜照片。
图3为实施例1磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的室温和2K低温下的磁滞回线。
图4为实施例1磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的磁化强度随温度变化曲线。图中，FC曲线是外加磁场强度为200Oe的场冷却曲线，ZFC是零场冷却曲线，即不加外场的磁化强度随温度变化曲线。
具体实施方式
实施例1：
(1)将2毫摩尔的氯化钴与1毫摩尔的聚乙烯吡咯烷酮溶解于100毫升N，N-二甲基甲酰胺中。(2)将4毫摩尔铁氰化钾溶解于5毫升水中。(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的溶液中。(4)取10毫升65％(重量)水合肼溶液逐滴滴入步骤(3)的溶 液中。将溶液转移到容量为120毫升聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至200℃，保温20小时，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。
图1和图2分别是磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的扫描电镜照片和透射电镜照片。可以看出得到的产物为单晶纳米方块边长约200～300纳米，内部中空。图3和图4磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的室温和2K低温下的磁滞回线以及磁化强度随温度变化曲线。可以看出无论是低温还是室温，铁钴普鲁士蓝空心纳米方块都表现出铁磁性性质。
实施例2：
(1)将1毫摩尔的氯化钴与1毫摩尔的聚乙烯吡咯烷酮溶解于50毫升N，N-二甲基甲酰胺中。(2)将2毫摩尔铁氰化钾溶解于5毫升水中。(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的溶液中。(4)取10毫升65％(重量)水合肼溶液逐滴滴入步骤(3)的溶液中。将溶液转移到容量为70毫升聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至180℃，保温8小时，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。其结果和例1相似。
实施例3：
(1)将4毫摩尔的氯化钴与3毫摩尔的聚乙烯吡咯烷酮溶解于200毫升N，N-二甲基甲酰胺中。(2)将8毫摩尔铁氰化钾溶解于10毫升水中。(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的溶液中。(4)取30毫升65％(重量)水合肼溶液逐滴滴入步骤(3)的溶液中。将溶液转移到容量为250毫升聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至220℃，保温48小时，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。其结果和例1相似。
实施例4：
(1)将1毫摩尔的氯化钴与4毫摩尔的聚乙烯吡咯烷酮溶解于100毫升N，N-二甲基甲酰胺中。(2)将2毫摩尔铁氰化钾溶解于5毫升水中。(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的 溶液中。(4)取5毫升65％(重量)水合肼溶液逐滴滴入步骤(3)的溶液中。将溶液转移到容量为120毫升聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至200℃，保温36小时，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。其结果和例1相似。
实施例5：
(1)将6毫摩尔的氯化钴与1毫摩尔的聚乙烯吡咯烷酮溶解于200毫升N，N-二甲基甲酰胺中。(2)将12毫摩尔铁氰化钾溶解于10毫升水中。(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的溶液中。(4)取50毫升65％(重量)水合肼溶液逐滴滴入步骤(3)的溶液中。将溶液转移到容量为270毫升聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至220℃，保温12小时，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。其结果和例1相似。

Claims (4)

1.一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法，包括以下步骤：
(1)将氯化钴与聚乙烯吡咯烷酮溶解在N，N-二甲基甲酰胺中得到混合溶液，氯化钴与聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为1∶10～10；
(2)配制铁氰化钾水溶液；
(3)在搅拌的条件下，将步骤(2)的铁氰化钾水溶液缓慢逐滴加入到步骤(1)的混合溶液中，其中铁氰化钾与氯化钴的摩尔比为2∶1；
(4)逐滴滴入水合肼溶液，水合肼和氯化钴的摩尔比为1∶10～10，将滴加水合肼溶液的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的高压水热釜中，升温至180～220℃，保温4小时以上，降至室温，加入乙醇，离心分离，并干燥，得到最终产物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)的混合溶液中，氯化钴的浓度为0.01～1摩尔/升，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.01～1摩尔/升。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的铁氰化钾水溶液中铁氰化钾的浓度为0.01～1摩尔/升。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的水合肼和氯化钴的摩尔比为1∶2～3∶1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105098157B (zh) * 2015-07-24 2018-07-31 北京理工大学 Fe4[Fe(CN)6]3@Co3[Co(CN)6]2复合材料的制备方法及其应用
CN106242310B (zh) * 2016-08-08 2019-03-01 上海第二工业大学 一种直接在fto导电玻璃上生长普鲁士蓝薄膜的方法
CN106966459A (zh) * 2017-05-02 2017-07-21 河南师范大学 磁性纳米催化剂CoFe‑PBAs@rGO催化Oxone降解有机染料废水的方法
CN107216463A (zh) * 2017-07-17 2017-09-29 济南大学 一种具有近红外吸收的Fe基金属有机骨架纳米粒子及其制备方法
CN108993511A (zh) * 2018-06-14 2018-12-14 五邑大学 一种超细纳米多孔镍铁氧化物电催化剂的制备方法
CN108855159B (zh) * 2018-06-27 2021-07-20 广东工业大学 一种以普鲁士蓝衍生物合成的磷化钴及其制备方法和应用
CN113908799B (zh) * 2021-12-14 2022-03-08 山东省科学院生态研究所(山东省科学院中日友好生物技术研究中心) 一种磁性普鲁士蓝纳米粘土的制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1318305C (zh) * 2005-07-04 2007-05-30 浙江大学 反向微乳液法制备单分散氧化锗纳米方块的方法
EP1873117A1 (en) * 2005-02-17 2008-01-02 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Ultrafine particle of prussian blue-type metal complex, dispersion liquid thereof, and their production methods
CN101224903A (zh) * 2007-01-16 2008-07-23 中国科学院研究生院 一种二氧化铈纳米立方块的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1873117A1 (en) * 2005-02-17 2008-01-02 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Ultrafine particle of prussian blue-type metal complex, dispersion liquid thereof, and their production methods
CN1318305C (zh) * 2005-07-04 2007-05-30 浙江大学 反向微乳液法制备单分散氧化锗纳米方块的方法
CN101224903A (zh) * 2007-01-16 2008-07-23 中国科学院研究生院 一种二氧化铈纳米立方块的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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