磁性納米材料的制備及應(yīng)用

《磁性納米材料的制備及應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、磁性納米材料的制備及應(yīng)用晏小康,20121003494(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，武漢，430074)摘要：磁性納米材料，由于其獨(dú)特的磁學(xué)性能、小尺寸效應(yīng)，有著廣泛的應(yīng)用。本文梳理了磁性納米材料的化學(xué)合成方法。概述了磁性納米材料在軍事、癌癥診療和分離當(dāng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：磁性納米合成應(yīng)用PreparationandapplicationofmagneticnanomaterialsYanXiaokang,20121003494(ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan,430074)Abstract:magneticnanomaterials,duetotheirunique

2、magneticproperties,smallsizeeffect,hasbeenwidelyused.Thispaperreviewsthechemicalsynthesisofmagneticnanomatcrials.Anoverviewofthemagneticnano?matcrialsusedinmilitary,cancertreatmentandseparationamong.Keywords:magnetic,nano-composite,applications1.前言物質(zhì)磁性的研究是固體物理的一個(gè)古老而重要的領(lǐng)域，也是工業(yè)應(yīng)用方面廣泛研究的課題。近兒十年納米科技的發(fā)

3、展給傳統(tǒng)的磁性產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了跨越式發(fā)展的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)，它使古老的磁學(xué)變得年輕活躍，展示出廣闊的應(yīng)用前景，使得這一領(lǐng)域成為冃前國(guó)際上最引人注目和最具活力的研究領(lǐng)域之一。磁性納米材料的研究代表著當(dāng)前磁性材料的發(fā)展方向。磁性納米材料及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也將極大地促進(jìn)傳統(tǒng)磁性產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和傳統(tǒng)產(chǎn)品的性能升級(jí)，并由此帶動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前在這方面國(guó)內(nèi)外己經(jīng)做了大量研究工，并収得了較快的進(jìn)展。磁性材料作為材料中極其重要的一部分，與納米科技的發(fā)展緊密結(jié)合，成為納米材料學(xué)中不可或缺的一部分。磁性納米材料的發(fā)現(xiàn)使材料的磁性能發(fā)生了質(zhì)的飛躍，它能使軟磁材料的磁性能達(dá)到一個(gè)較高的水平。研究表明，當(dāng)材料的尺寸進(jìn)

4、人納米尺度后，所得磁性納米材料將呈現(xiàn)出一些奇異的物理現(xiàn)象，如：矯頑力的變化、超順磁性、居里溫度下降等。正因?yàn)橐陨线@些奇特的物理性質(zhì)，磁性納米顆粒作為納米材料的重要組成部分，目前已成為化學(xué)、材料、信息、生物等領(lǐng)域的一個(gè)研允熱點(diǎn)。納米粒子，因其原生粒子尺寸小、比表而積大、表面原子數(shù)多、表面能和表面張力大,而具有量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，呈現(xiàn)出許多不同于常規(guī)固體的特異性能，特別是催化活性，在壞境、能源、材料、化學(xué)、制藥、軍事等領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景―。因此納米材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一⑵。許多發(fā)達(dá)國(guó)家投人了大量的人和財(cái)力開(kāi)展納米粒子作為高性能催化劑的

5、研究。本文對(duì)磁性納米材料的特性和制備方法進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并介紹了納米材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。2.磁性納米材料的化學(xué)合成2?1?共沉淀法共沉淀法，即在多組分溶液中，兩種或兩種以上陽(yáng)離子在沉淀劑的作用下同時(shí)沉淀出來(lái)的過(guò)程，是制備各種磁性氧化物納米顆粒的常用方法。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)原理簡(jiǎn)單、設(shè)備及原料相對(duì)廉價(jià)、適合批量生產(chǎn)。并且這種方法合成的納米顆?？梢灾苯尤苡谒?，不需要后期的表而功能化。共沉淀法合成磁性納米顆粒最早是由Massart提出的。他們以堿作為沉淀劑，在FeCl2和FeCl3的混合體系中獲得了粒徑在8nm左右的FesCU納米顆粒。⑶對(duì)于磁性納米顆粒的合成而言，共沉淀法通常很難獲得結(jié)晶性很好的單分

6、散膠體，得到的納米顆粒飽和磁化強(qiáng)度與體相材料相比存在一定差距，限制了其在各個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。22熱分解法該合成方法克服了共沉淀法的不足，合成的納米材料一般結(jié)晶性好，單分散性好。它是利用金屬有機(jī)配合物亞穩(wěn)定的特性，在高沸點(diǎn)溶劑中，在表面活性劑的作用下，作為前驅(qū)體分解而成。常用的金屬有機(jī)配合物包括金屬乙酰丙酮配合物M（acac）n，（M=Fe、Co、Ni；n=2,3）；金屬辣基物，如五辣基鐵（Fe（CO）5）.八撥基二鉆（C°2（CO）8）等。表面活性劑一般有烷基酸、烷基胺、有機(jī)麟化合物等。這種合成方法應(yīng)用最為廣泛的是制備磁性氧化物納米顆粒，如F^Ozi納米顆粒。2.3.金屬還原法在表面活性

7、劑的穩(wěn)定下還原金屬鹽的金屬還原法是制備磁性納米顆粒的另一種常用方法。不同于熱分解法使用高溫下易分解的金屬有機(jī)配合物作為前驅(qū)體，金屬還原方法使用的是相對(duì)更穩(wěn)定的前驅(qū)體，如金屬氯化物、硝酸鹽、醋酸鹽、氧化物等，因此需要加入較強(qiáng)的還原劑促使反應(yīng)進(jìn)行。常用的還原劑有硼氫化鈉（NaBH』、超氫鋰、多元醇、水合臍和氫氣等。金屬還原法可分為水相法和有機(jī)相法兩類。在水相法中，使用NaBW溶液作為還原劑,此反應(yīng)是一個(gè)均相反應(yīng)，能提高反應(yīng)的