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《核殼型磁性納米金屬鐵的制備及表征》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要納米金屬鐵材料由于其在高磁性記錄密度材料、磁性液體材料、催化劑材料(如催化觸媒)、電導(dǎo)體及電磁波吸收材料、生物醫(yī)學(xué)載體和耐腐蝕涂料等材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，近幾年來對納米金屬鐵材料的制備工藝與過程及其微觀結(jié)構(gòu)與性能表征及其包覆型等的研究，越來越受到眾多科研工作者的重視。本文通過濕化學(xué)法，在簡單的醇．水體系中表面活性劑存在的條件下以KBH4為還原劑將體系中的Fe2+離子直接還原成納米磁性鐵顆粒0【．Fe。并研究了不同反應(yīng)條件對納米金屬鐵顆粒粒度的影響，研究表明：溫度在400C、反應(yīng)時間30min、反應(yīng)物濃度為lOgm、醇水比7：1(體積Lk)為適宜反應(yīng)條件。對不同分散劑分散
2、納米鐵顆粒的實驗結(jié)果表明，高分子表面活性劑對納米鐵顆粒分散效果最好。用XRD和SAED對產(chǎn)物進(jìn)行了物相分析，通過Zeta電位及粒度測試儀和透射電子顯微鏡對產(chǎn)物進(jìn)行了粒度和形貌進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：所生成的產(chǎn)物是多晶，還有一些可能是非晶，產(chǎn)物為僅．Fe，產(chǎn)物的粒徑在lO～40nm之間。由于納米鐵顆粒具有尺寸小，比表面大，表面活性極高，因此在溶液中非常容易團(tuán)聚，暴露在空氣中即被強(qiáng)烈氧化或自然，實際應(yīng)用很困難。所以包覆型納米鐵顆粒的制備對于基礎(chǔ)性研究和實際工程應(yīng)用來說都是非常有意義的，包覆層阻止了顆粒聚集長大和表面氧化，提高其生物相容性以及提高磁流體的穩(wěn)定性。采用“st6ber"生長法
3、，利用正硅酸乙酯的水解，在Fe粒子表面形成一層光滑的二氧化硅殼。測試結(jié)果顯示：產(chǎn)物為核殼型結(jié)構(gòu)，其外圍顏色較淺是Si02殼，內(nèi)圍顏色較深的是納米鐵核，其鐵核平均粒徑為20～50nm左右，二氧化硅殼層厚度為約10nm左右。熱分析結(jié)果顯示，抗氧化性能比未包覆的納米鐵顆粒有很大的提高。關(guān)鍵詞：納米Q．Fe顆粒，分散，包覆，核殼結(jié)構(gòu)ABSTRACTThepropertiesofnanometer-sizedmagneticparticlesofironhavebeenstudiedextensivelybothexperimentallyandtheoretically．Althoug
4、htheseparticlesshowpromiseforpracticalapplicationssuchascatalysis，magneticrecording，magneticfluids，andbiomedicalapplications，theirutilityhasbeenlimitedduetoeasyaggregationanduncontrollableoxidation．Freshlysynthesizedironnanoparticlesoftenignitespontaneouslyuponexposuretoairorundergoarapidexo
5、thermicreactionwithoxygenunderambientaerobiccondition．Inthispaper,thepreparationofmetal僅一FeparticlesbyreductionofferrousionusingKBH4insimpleethanol-watersystemwiththepresenceofsurfactantwassuccessfullyperformed．WehavealsostudiedtheinfluenceofdifferentreactionconditionsonthediameteroffinalFen
6、anoparticles．Theresultsshowedthattheproperreactionconditionwere：Reactantconcentration109／L，volumerationofethnoltowater7：1，temperature400C，reactingtime30min．FromthedispersedeffectwecouldseethatthemacromoleculesurfactanthadaperfecteffectontheFedispersion．SAED，XRD，andTEMwereappliedtocharacteriz
7、etheproduct，whichindicatedthatsomeofthefinnalproductswereOc—Febutsomewerespathicandothersmightbeuncrystalline，thediameterswerebetween20nmto50nm．Freshlysynthesizedironnanoparticlesoftenignitespontaneouslyuponexposuretoairorundergoarapidexothermicrea
