鈷鏑復合鐵氧體納米磁顆粒的合成及性能研究.pdf

1、納米鐵氧體磁顆粒是一類納米磁性材料，具有小尺寸效應、界面效應、表面效應，超順磁性等特性。在外磁場作用下，具有特殊的光學、力學、電學、磁學等特性，在高密度磁記錄介質、吸波材料、密封、潤滑、礦物分離、催化劑和生物醫(yī)學工程等領域得到應用。隨著納米應用技術的迅速發(fā)展，對鐵氧體物理、化學性能和磁性能要求的提高，磁性能單一的納米鐵氧體磁顆粒無法滿足不同領域對多功能磁性材料應用的需求。目前，國內(nèi)外相關學者采用摻雜、替換等方法改變鐵氧體的相組成，獲得了

2、不同特性的鐵氧體納米磁性材料，滿足了不同的應用要求。本研究用稀土元素Dy、過渡元素Co對鐵氧體進行摻雜，制備出磁特性不同的鈷鏑復合鐵氧體納米磁顆粒材料，具體內(nèi)容如下:
　　以Fe2(SO4)3·xH2O、FeSO4·7H2O、CoCl2·xH2O、Dy(NO3)3·xH2O為原料，NaOH為沉淀劑，采用化學共沉淀法通過改變CoC12·xH2O的用量（wt），制備出不同粒徑與磁性能的鈷鏑復合鐵氧體納米磁顆粒。為避免磁顆粒在干燥時產(chǎn)生

3、硬團聚，在反應過程中加入適量的月桂酸對其進行了表面修飾。在摩爾比n(Fe2+)/n(Fe3+)/n(Dy3+)=1∶2∶0.011的條件下，研究了Co2+的摻雜量對產(chǎn)物的化學成分、粒徑、相組成、晶型結構及室溫磁特性能的影響。用X射線熒光光譜儀(XRF)分析磁顆粒中的金屬氧化物及其含量;用X射線衍射儀(XRD)分析產(chǎn)物的相組成、晶型結構并確定磁顆粒的平均粒徑;用超導量子磁強計(SQUID)測試了表面修飾后的樣品在常溫下的磁性能。XRF分析

4、結果表明，產(chǎn)物中主要金屬氧化物為Fe2O3、 Co3O4、Dy2O3，摻Co2+量不同，主要金屬氧化物的含量不同，樣品為Fe(Ⅲ)-Dy(Ⅲ)-Co(Ⅲ)-Co(Ⅱ)混合氧化態(tài)的化合物;XRD圖譜表明，磁顆粒的物相主要是Fe3O4，結構為面心立方尖晶石型，且晶化程度較高，平均粒徑隨摻Co2+量的改變而不同，分別為16.03nm、13.35nm、16.64nm、17.26nm、13.92nm; SQUID測試結果表明，摻Co2+量對樣品的