CN1033159C - 一种碳化铁纳米材料的制备方法 - Google Patents
一种碳化铁纳米材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1033159C CN1033159C CN 92105939 CN92105939A CN1033159C CN 1033159 C CN1033159 C CN 1033159C CN 92105939 CN92105939 CN 92105939 CN 92105939 A CN92105939 A CN 92105939A CN 1033159 C CN1033159 C CN 1033159C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nanometer
- ferric
- carbide
- iron oxide
- quartz tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
一种碳化铁纳米材料的制备方法,克服了已有合成Fe-C系化合物方法中使用易爆气体的缺陷,提供了一种简易合成法制备纳米级碳化铁。
本发明采用溶胶技术制备纳米级的氧化铁粉,将纳米氧化铁粉置于密封的石英管内,通入液化气排尽空气后升温,将温度控制在350℃-550℃,保温1小时,再降温,即可得到粒径为10~30nm纳米级碳化铁材料。
用本方法制备的纳米碳化铁粉,有良好的磁性质,可作磁记录材料,加之燃点低,是用于无烟香烟的良好燃料。
Description
本发明涉及纳米级碳化铁的制备方法。
Fe-C系化合物的特点之一是具有高的饱和磁矩(6=110~140emu/g和高的矫顽力Hc=8000Oe)特点之二是不易被氧化,化学稳定性高。因而近年来许多国家在研制Fe-C系化合物。因为它不仅是一种极有前途的磁记录材料,还由于其燃点低,产生很少的CO,因而还是无烟型香烟的良好燃烧材料。
Fe-C系化合物的生成,除了起始材料Fe2O3等外,还需要有H2+CO,H2+醇类气体或CO参加反应,而这些气体较为有害,特别是易爆。这不仅给合成增加了难度,而且使合成的设备也因之而更加复杂,从而成本加大。而目前国外合成的碳化铁大多是1um左右的粒度,由于粒度大,影响了Fe-C系化合物有效的磁性质。
例如“针状碳化铁粒子制造方法”,合成气体采用N2+CO混合气体,合成的Fe-C系化合物的粒径0.6μm,(日本专利:昭59-231587)。
再如:“碳化铁细颗粒的制备过程”(欧洲专利:89101464,9)合成时,通入CO,最后得到0.1μm粒径的碳化铁。
本发明的目的是克服已有合成Fe-C系化合物方法中使用易爆气体这一缺陷,提供一种简易合成方法制备小粒径并具有高饱和碳化强度的纳米级碳化铁。
本发明的特色是采用廉价而又较之H2,CO为安全的液化气为碳源,在350℃-550℃合成Fe-C系化合物。
本发明首先采用溶胶技术(sol-gwl)制取纳米级的α-Fe2O3:首先取辛烷基苯酚聚氧乙烯醚和正己醇混合液5ml,为了起到乳化剂的作用,再加入上述两种液体重量比2%wt的硝酸铁,振荡均匀后再加入11ml环乙烷,再振荡,使其成为均匀透明的微乳液(α-Fe2O3),然后在搅拌下滴入被氨饱和的环乙烷,使沉淀反应进行完全,再继续搅拌数分钟,用高速离心机分离出沉淀物,最后用无水乙醇和水多次洗涤为了使Fe2O3核与乳化剂分开,得到纯净的纳米级Fe2O3粒子,用透射电镜分析粒径约3~5nm。
再将细化的Fe2O3置于合成装置的石英管内石英舟内,密封好后通入液化气(其成份为异丁烷、正异丁烷、丙烷、丙烯、反丁烯、顺丁烯、正丁烷、乙烷、乙烯、硫化氢等),先把石英管内的空气排尽,再根据合成碳化铁种类不同,将温度控制在350℃~550℃保温一小时,使Fe2O3充分被液化气中的异丁烷、正异丁烷、丙烷、丙烯反应,再控制降温,就可以得到所需要粒径为10~30nm的纳米级碳化铁(Fe2O3)。
使用本发明制备的碳化铁,由于制备方法简单,成本低,因而合成的碳化铁材料价格也较低,适于工业上大量应用,也可以推动无烟香烟的实用化;使用本发明方法制备的碳化铁,由于在粒度上优化处理到10~30nm左右,因而使饱和磁矩和剩磁比都大大提高,从而使碳化铁成为极有应用前景的磁记录材料。
本发明方法与已有制备碳化铁方法比,危险性小,设备简单。
1.取2.5g细化的α-Fe2O3,置于石英管内,通液化气半小时,排除管内空气,流量1000毫升/分,再升温到550℃,速率5℃/min,液化气流量300升/分,当温度达到550℃后,保温1小时,然后再控制降温速率3℃min,直到室温,即得到粒径为10~30nm纳米级的Fe2C粉。
2.取2.5克细化的α-Fe2O3,置于石英管内,通半小时液化气排除管内空气,液化气流量1000毫升/分,再升温到400℃,速率5℃/min,液化气流量300毫升,当温度达到400℃时,保温1小时,然后再控制降温速率3℃/min直到室温,即得到粒径为10~30nm级的Fe5C2。
碳化铁样品分析:
1.结构特性:碳化铁是很稳定的填隙结晶分子,在室温下是优良的磁性物质。Fe5C2是单斜晶体,晶体尺寸为11.56A×4.57A×5.06A,角为97.8度,每单位晶体中有4个Fe5C2分子,Fe3C是正交晶系,晶体尺寸为4.52A×5.09A×6.74A。Fe3C的居里温度点为214℃,Fe5C2的居里温度点为248℃。
2.纳米碳化铁的磁性质
样品号 | 生成物粒径(nm) | Hc | σs | σr | σr/σs | 组成(重量%) | |||
α-Fe2O3 | Fe3C | Fe3C2 | C | ||||||
12345 | 3030253015 | 861803793756810 | 91.590.396.287.1110.3 | 54.247.953.944.467.3 | 0.590.530.560.510.61 | 3 | 25969598 | 9590 | 35422 |
Claims (2)
1.一种碳化铁钠米材料的制造方法,其特征在于:采用溶胶技术制取纳米级的氧化铁粉,再将其置于密封的石英管内,排尽空气,通入液化气,将温度控制在350℃~550℃,保温一小时,即得到粒径为10~30nm的碳化铁。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,采用溶胶技术制取纳米级α-Fe2O3氧化铁的微乳液,然后在搅拌下滴入被氨饱和的环己烷,使沉淀反应进行完全,再继续搅拌数分钟,用高速离心机分离出沉淀物,最后用无水乙醇和水多次洗涤,得到纯净的纳米级α-Fe2O3氧化铁粉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 92105939 CN1033159C (zh) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 一种碳化铁纳米材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 92105939 CN1033159C (zh) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 一种碳化铁纳米材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1083024A CN1083024A (zh) | 1994-03-02 |
CN1033159C true CN1033159C (zh) | 1996-10-30 |
Family
ID=4941671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 92105939 Expired - Fee Related CN1033159C (zh) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 一种碳化铁纳米材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1033159C (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6962685B2 (en) * | 2002-04-17 | 2005-11-08 | International Business Machines Corporation | Synthesis of magnetite nanoparticles and the process of forming Fe-based nanomaterials |
CN100410170C (zh) * | 2005-12-31 | 2008-08-13 | 武汉科技大学 | 一种用铁精矿粉制备碳化铁的方法 |
CN103030143B (zh) * | 2012-08-09 | 2015-02-18 | 北京大学 | 碳化铁颗粒、其制备方法及用途 |
CN106395913B (zh) * | 2016-08-26 | 2018-01-09 | 天津大学 | 一种具有铁缺陷的铁磁性纳米α‑Fe2O3及其制备方法 |
CN108217654A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 杨汉玉 | 一种制氢催化剂的制备方法和催化制氢方法 |
-
1992
- 1992-07-20 CN CN 92105939 patent/CN1033159C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1083024A (zh) | 1994-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Barvinschi et al. | CoFe 2 O 4/SiO 2 nanocomposites by thermal decomposition of some complex combinations embedded in hybrid silica gels | |
CN1033159C (zh) | 一种碳化铁纳米材料的制备方法 | |
Yu et al. | Hydrogen generation from methanol steam reforming process of CuCrO2-CeO2 nanopowders catalyst | |
Kong et al. | Structural study on PVA assisted self-assembled 3D hierarchical iron (hydr) oxides | |
CN108854938A (zh) | 氨基改性磁性CoFe2O4复合材料的制备方法及应用 | |
CN102745665A (zh) | 一种制备螺旋结构碳纳米管的方法 | |
CN111437797B (zh) | 一种离子液体包覆的氨基硅烷化磁性氧化石墨烯复合材料制备及其在重金属中应用 | |
CN109174014A (zh) | 纳米钛酸铁基磁性吸附材料及其制备方法和应用 | |
Kandori et al. | Effects of surfactants on the precipitation and properties of colloidal particles from forced hydrolysis of FeCl 3-HCl solution | |
Pei et al. | A novel layered anchoring structure immobilized cellulase via covalent binding of cellulase on MNPs anchored by LDHs | |
CN114471561A (zh) | 一种负载型铁基催化剂的制备方法及其应用 | |
CN112296075A (zh) | 土壤重金属污染修复材料 | |
Mei et al. | Nanoscale zero-valent iron supported on carbon nitride as a peroxymonosulfate activator for the efficient degradation of paraxylene | |
CN116786150A (zh) | 具有类碳酸酐酶活性铁基氮掺杂碳质材料的制备以及应用 | |
KR101826276B1 (ko) | 나노입자를 이용한 바이오알코올의 생산수율 향상방법 | |
CN206509522U (zh) | 一种纳米铍粉的制备装置 | |
CN110302752A (zh) | 一种氧化石墨烯包覆Fe3O4纳米簇复合材料及其制备方法 | |
US4765920A (en) | High temperature process for producing fine magnetic particles of M-phase structure | |
JPH0230626A (ja) | 炭化鉄微粒子及びその製造法 | |
US3835059A (en) | Method of generating ice nuclei smoke particles for weather modification and apparatus therefor | |
CN1037427C (zh) | 激光气相合成氮化铁超细粉的方法 | |
Wang et al. | Urea Hydrolysis Over α-MnO 2 Catalyst: Preparation, Characterizations and Influencing Factors | |
CN114345297A (zh) | 磁性活性炭的制备方法及其在烟气脱汞中的应用 | |
A'yuni et al. | Transforming volcanic mud into mesoporous silica xerogel and its performance for efficient humidity adsorption | |
CN112441591A (zh) | 一种硅酸锰微球的绿色一步水热合成方法及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |