CN104591293A - 一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁性纳米材料领域，具体是一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，采用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体MnZnFeO磁性纳米颗粒，离子反应方程式为(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO，其中x为Zn的掺入量，其它各粒子的量由反应方程式决定。本发明提供的一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，可以低成本高效率的获取粒径均匀、结晶度好的锰锌铁氧体纳米粒子；与同类金属磁性材料相比，其在高频下具有高磁导率、高电阻率、高饱和磁化强度、低矫顽力和低损耗等物理化学性能，可以被广泛地应用于变压器、磁芯和磁头等众多领域，也可以用于肿瘤的磁热疗和核磁共振成像技术等方面。
Description
技术领域
本发明涉及磁性纳米材料领域，具体是一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法。
背景技术
锰锌铁氧体是一种应用广泛的软磁铁氧体材料，具有易磁化、磁导率高、高电阻率等许多独特的性能特点，在电子器件、微波吸收、磁性液体、动力和热能工程等领域中的应用日益受到人们的广泛关注。近年来，随着纳米技术的发展，纳米锰锌铁氧体制备与性能研究引起研究者浓厚兴趣，开展了大量制备工艺、物相结构、磁性能等研究分析。对纳米锰锌铁氧体磁性的研究主要是在高于室温区域。
发明内容
本发明提供了一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，可以低成本高效率的获取锰锌铁氧体纳米粒子。
本发明的技术方案如下：一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，采用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体MnZnFeO磁性纳米颗粒，离子反应方程式为
(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO，
其中x为Zn的掺入量，其它各粒子的量由反应方程式决定；
所述锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
A．用分析纯氯化铁FeCl6HO、氯化锰MnCl4HO、氯化锌ZnCl为原料，称取所需质量，用去离子水配制适量浓度的溶液，并将上述三种原料溶液充分混合搅拌，在水浴锅中搅拌加热至90℃；
B．将NaOH粉末溶于去离子水中配制出浓度为3mol/L的碱性溶液，边搅拌边缓慢滴加到上述A中已配置好的混合溶液中，观察沉淀情况并测试混合溶液的PH值，当PH值达到约10左右停止滴入NaOH溶液，保持混合溶液的温度并继续搅拌，让制备产物沉淀约1.5小时；
C．对上述混合溶液反复采用去离子水洗涤、磁座吸附、倒出上层清液等操作步骤，除去氢氧根及Na等杂质离子，得到湿沉淀物；
D．将洗涤好的湿沉淀物加入少量的无水乙醇，再放入60℃恒温真空干燥箱内干燥，即得到黑褐色锰锌铁氧体磁性颗粒。
所述锰锌铁氧体纳米粒子成品可以用X射线荧光分析仪分析样品成分和各粒子的相对含量；用X射线衍射仪进行物相结构分析；用7400系列振动样品磁强计测量颗粒的磁滞回线和热磁特性。
本发明所得的锰锌铁氧体纳米粒子的平均粒径约为17nm。
本发明的优点：本发明提供了一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，可以低成本高效率的获取粒径均匀、结晶度好的锰锌铁氧体纳米粒子；与同类金属磁性材料相比，其在高频下具有高磁导率、高电阻率、高饱和磁化强度、低矫顽力和低损耗等物理化学性能，可以被广泛地应用于变压器、磁芯和磁头等众多领域，也可以用于肿瘤的磁热疗和核磁共振成像技术等方面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。
一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，采用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体MnZnFeO磁性纳米颗粒，离子反应方程式为
(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO，
其中x为Zn的掺入量，其它各粒子的量由反应方程式决定；
所述锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
A．用分析纯氯化铁FeCl6HO、氯化锰MnCl4HO、氯化锌ZnCl为原料，称取所需质量，用去离子水配制适量浓度的溶液，并将上述三种原料溶液充分混合搅拌，在水浴锅中搅拌加热至90℃；
B．将NaOH粉末溶于去离子水中配制出浓度为3mol/L的碱性溶液，边搅拌边缓慢滴加到上述A中已配置好的混合溶液中，观察沉淀情况并测试混合溶液的PH值，当PH值达到约10左右停止滴入NaOH溶液，保持混合溶液的温度并继续搅拌，让制备产物沉淀约1.5小时；
C．对上述混合溶液反复采用去离子水洗涤、磁座吸附、倒出上层清液等操作步骤，除去氢氧根及Na等杂质离子，得到湿沉淀物；
D．将洗涤好的湿沉淀物加入少量的无水乙醇，再放入60℃恒温真空干燥箱内干燥，即得到黑褐色锰锌铁氧体磁性颗粒。
所述锰锌铁氧体纳米粒子成品可以用X射线荧光分析仪分析样品成分和各粒子的相对含量；用X射线衍射仪进行物相结构分析；用7400系列振动样品磁强计测量颗粒的磁滞回线和热磁特性。
本发明所得的锰锌铁氧体纳米粒子的平均粒径约为17nm。
与同类金属磁性材料相比，本发明的锰锌铁氧体纳米粒子在高频下具有高磁导率、高电阻率、高饱和磁化强度、低矫顽力和低损耗等物理化学性能，可以被广泛地应用于变压器、磁芯和磁头等众多领域，也可以用于肿瘤的磁热疗和核磁共振成像技术等方面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，其特征在于：采用化学共沉淀法制备锰锌铁氧体MnZnFeO磁性纳米颗粒，离子反应方程式为
(1-x)Mn+xZn+2Fe+8OH=MnZnFeO+4HO，
其中x为Zn的掺入量，其它各粒子的量由反应方程式决定；
所述锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
A．用分析纯的氯化铁FeCl6HO、氯化锰MnCl4HO、氯化锌ZnCl为原料，称取所需质量，用去离子水配制适量浓度的溶液，并将上述三种原料溶液充分混合搅拌，在水浴锅中搅拌加热至80℃；
B．将NaOH粉末溶于去离子水中配制出浓度为3mol/L的碱性溶液，边搅拌边缓慢滴加到上述A中已配置好的混合溶液中，观察沉淀情况并测试混合溶液的PH值，当PH值达到约10左右停止滴入NaOH溶液，保持混合溶液的温度并继续搅拌，让制备产物沉淀约1.5小时；
C．对上述混合溶液反复采用去离子水洗涤、磁座吸附、倒出上层清液等操作步骤，除去氢氧根及Na等杂质离子，得到湿沉淀物；
D．将洗涤好的湿沉淀物加入少量的无水乙醇，再放入60℃恒温真空干燥箱内干燥，即得到黑褐色锰锌铁氧体磁性颗粒。
2.根据权利要求1所述的锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述锰锌铁氧体纳米粒子成品可以用X射线荧光分析仪分析样品成分和各粒子的相对含量；用X射线衍射仪进行物相结构分析；用7400系列振动样品磁强计测量颗粒的磁滞回线和热磁特性。
3.根据权利要求1所述的锰锌铁氧体纳米粒子的制备方法，其特征在于：本发明所得的锰锌铁氧体纳米粒子的平均粒径约为17nm。
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