1.一种四氧化三铁单层纳米膜的制备方法,其特征在于:首先以油酸铁为前聚体,油酸为配体,合成油相四氧化三铁纳米颗粒;然后通过二乙二醇高温转相,获得表面为聚丙烯酸的水溶性四氧化三铁纳米颗粒;将获得的水相四氧化三铁纳米颗粒在液‑液界面进行自组装获得有序的四氧化三铁单层纳米薄膜。
2.根据权利要求1所述四氧化三铁单层纳米膜的制备方法,其特征在于步骤为:(1)油相四氧化三铁纳米颗粒的合成:以油酸铁为前聚体,将干燥好的油酸铁加入油酸、十八烯中,反应物在高温下反应,降温冷却后清洗表面多余的有机配体,即制备获得粒径为15nm的油相四氧化三铁纳米颗粒;
(2)水相四氧化三铁纳米颗粒的合成:将步骤(1)制备好的油相四氧化三铁和聚丙烯酸PAA加入二乙二醇DEG溶液中,高温转相,冷却后超滤即获得水相四氧化三铁纳米颗粒;
(3)有序四氧化三铁单层纳米膜的制备:将步骤(2)制得的水相四氧化三铁纳米颗粒加入烧杯,向其中注入正己烷溶液,形成液‑液界面;形成界面后向其中加无水乙醇,四氧化三铁纳米颗粒逐渐在界面处自组装,形成有序的四氧化三铁单层纳米膜。
3.根据权利要求2所述四氧化三铁单层纳米膜的制备方法,其特征在于步骤(1)具体过程如下:
a、取10.8g的氯化铁和36.5g油酸钠中加入80mL无水乙醇、60mL水和100mL正己烷,在70℃水浴反应4h;用分液漏斗清洗后,在真空干燥箱中干燥获得蜡状的油酸铁前聚体;
b、取36g的油酸铁和5.7g的油酸,加入200g十八烯,以3.3℃/min的速度加热至320℃,保持30min后降温冷却;将获得的溶液用正己烷离心清洗后溶解在正己烷溶液中,即得到油相四氧化三铁纳米颗粒。
4.根据权利要求2所述四氧化三铁单层纳米膜的制备方法,其特征在于步骤(2)具体过程如下:取10mL油相四氧化三铁溶液,向其中加入20mL的DEG溶液和1g的PAA,然后在240℃反应40min,降温冷却至室温,用13k的超滤管超滤,将截留的纳米颗粒溶解在水中,即获得水溶性的四氧化三铁纳米颗粒。
5.根据权利要求2所述四氧化三铁单层纳米膜的制备方法,其特征在于步骤(3)具体过程如下:
a、取8mL水溶性四氧化三铁纳米颗粒溶液,将其置于50mL的小烧杯内,然后向其中加入
2mL正己烷溶液,使其在烧杯内形成液‑液界面;
b、向液‑液界面处以3min/mL的速度加入无水乙醇,水相四氧化三铁纳米颗粒会逐渐向液‑液界面处组装形成四氧化三铁单层纳米膜。
6.用权利要求1方法制备的四氧化三铁单层纳米膜的应用,其特征是:采用四氧化三铁单层纳米膜制备四氧化三铁纳米通道,通过线性扫描方法,测试其电流‑电压曲线。
7.根据权利要求6所述四氧化三铁单层纳米膜的应用,其特征是所述四氧化三铁纳米通道的制备方法为:采用阳极氧化铝模板捞取界面形成的四氧化三铁纳米膜,然后在65℃下固定30min,即获得四氧化三铁纳米通道。
8.根据权利要求6所述四氧化三铁单层纳米膜的应用,其特征是:线性扫描时,所述电压变化为从‑2 2V。
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