液相沉淀法制備鈷鏑鐵氧體磁性納米晶.pdf

1、磁性納米晶具有特殊的光、電、磁等性能，在機(jī)械、電子、醫(yī)藥、生物、環(huán)境、催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。磁性納米晶既具有納米材料的介觀特性，又具有磁性物質(zhì)的磁學(xué)性能，這種特殊的磁性，即介觀磁性。磁性納米晶是一類功能材料，近年來，有關(guān)它們的制備方法、性能研究及相關(guān)應(yīng)用都取得了巨大的進(jìn)展。
　　文章闡述了以Dy(NO3)3·xH2O、CoCl2·6H2O、FeSO4·7H2O、Fe2(SO4)3·xH2O、NH3·H2O、NaOH為原料，

2、采用液相沉淀法制備鈷鏑鐵氧體磁性納米晶的研究結(jié)果。用有機(jī)改性劑CH3(CH2)10COOH對液相環(huán)境中的磁性納米晶進(jìn)行在線表面修飾，避免其在干燥狀態(tài)時產(chǎn)生硬團(tuán)聚而失去原始尺寸。NaOH、NH3·H2O是液相沉淀法制備磁性納米晶常用的沉淀劑，以NaOH為沉淀劑，會產(chǎn)生非磁性相Na2O，與鐵氧體晶體中的磁性相構(gòu)成共存相后，將嚴(yán)重影響磁性納米晶的磁性能。為了降低納米晶中的非磁性相Na2O，進(jìn)一步提高磁性能。本研究選用NH3·H2O作為沉淀劑，

3、采用正交試驗考察了NH3·H2O用量、反應(yīng)時間、攪拌速度和NH3·H2O滴加速率對產(chǎn)物產(chǎn)量的影響，確定制備鈷鏑鐵氧體磁性納米晶的最佳工藝條件參數(shù)。研究了Co2+、Dy3+的摻雜量對產(chǎn)物的構(gòu)建成分、晶型結(jié)構(gòu)及磁特性的影響，探討了納米晶的粒徑與磁化強(qiáng)度(M)、矯頑力(HC)和剩余磁化強(qiáng)度（Mr）的相關(guān)性，并對用NaOH、NH3·H2O作為沉淀劑制備的產(chǎn)物的組成、晶型構(gòu)型、粒徑大小及磁性能進(jìn)行了比較。用X射線熒光光譜儀(XRF)檢測未經(jīng)表面修

4、飾的磁性納米晶中主要金屬氧化物及其含量;用X射線衍射儀(XRD)表征了磁性納米晶的物相、晶型結(jié)構(gòu)并計算平均粒徑;用傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)分析經(jīng)過修飾磁性納米晶的表面化學(xué)環(huán)境;用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)測試分別用NaOH、NH3·H2O為沉淀劑制備的磁性納米晶在常溫下的磁性能;用振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)測試以NH3·H2O為沉淀劑，不同摻Co2+、Dy3+量下的磁性納米晶在常溫下的磁特性。XRF檢測結(jié)果表明，以NH3·H2

5、O為沉淀劑制備鈷鏑鐵氧體磁性納米晶，其主要金屬氧化物為磁性相Fe2O3、Co3O4、Dy2O3，且占有很大的比例，非磁性相Na2O含量較低，隨著Dy3+和Co2+摻雜量的不同，各個金屬氧化物的相對含量也不同。XRD分析結(jié)果表明，產(chǎn)物的晶型為反尖晶石型面心立方結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高，其平均粒徑在6～11nm，且Dy3+和Co2+的摻雜量對鐵氧體的原有晶型結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較小。FT-IR圖譜表明，經(jīng)過修飾的鈷鏑鐵氧體磁性納米晶，其表面化學(xué)環(huán)境發(fā)生了

6、改變，納米晶的表面與 CH3(CH2)10COO-之間產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)作用;SQUID測試結(jié)果表明，以NH3·H2O為沉淀劑制備的鈷鏑鐵氧體磁性納米晶與以NaOH為沉淀劑制備的產(chǎn)物相比，前者的的矯頑力（凰）略有降低，但磁化強(qiáng)度（M)有了顯著的提高，磁性能得到了改善。VSM測試結(jié)果表明，鈷鏑鐵氧體磁性納米晶的磁特性與其粒徑及Co2+、Dy3+摻雜量有關(guān)。在粒徑差異較小的條件下，Dy3+摻雜量對鈷鏑鐵氧體磁性納米晶的磁性能影響較大，而Co2+