模板法制備過渡金屬氧化物空心微球及其性能研究.pdf

1、近年來，空心微球在催化、化妝品、藥物和基因傳遞、氫氣的生產(chǎn)和存儲、光子學(xué)、光電和充電電池方面的廣泛應(yīng)用，引起了人們對其制備和特性研究的極大興趣。而在諸多制備空心微球的方法中，模板法的使用最為廣泛，因為理論上只要找到一種合適的模板材料，就可以制備尺寸、外形、化學(xué)組分可控的空心結(jié)構(gòu)。因此，深入而細(xì)致地研究模板法制備空心微球的原理及工藝，具有非?，F(xiàn)實的應(yīng)用價值。由于氧化鋅和鐵氧體材料在電子器件、半導(dǎo)體材料、生物工程、光電子學(xué)、微波吸收等方面的

2、重要應(yīng)用，探索和制備具有空心結(jié)構(gòu)的氧化鋅和鐵氧體材料是目前材料學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域中的研究熱點。
　　 本文利用模板法制備了空心結(jié)構(gòu)的ZnO微球和CoFe2O4微球。圍繞著空心微球的制備，文章著重討論了制備工藝過程對微球結(jié)構(gòu)及形貌的影響，論述了不同燒結(jié)溫度對CoFe2O4微球磁學(xué)特性的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1．利用水熱法制備膠體碳球模板，并對其結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行表征。表征結(jié)果顯示，模板顆粒為球形、非晶

3、顆粒，且尺寸均勻。
　　 2．采用模板法制備了具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的多晶ZnO空心微球，系統(tǒng)的研究了不同工藝參數(shù)對空心微球結(jié)構(gòu)及形貌的影響。當(dāng)燒結(jié)溫度不低于450℃時，可以荻得成分純凈的ZnO空心球；通過改變模板顆粒在Zn2+離子溶液中的靜置時間，可以對空心微球的尺寸及表面形貌進(jìn)行調(diào)控；Cl-離子及NO3-離子的加入，會對ZnO空心微球的形貌有著重要的影響
　　 3．利用水熱法制備了具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷鐵氧體多晶顆粒，詳盡的研究

4、了水熱反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間對其結(jié)構(gòu)及磁性能的影響。不同的反應(yīng)溫度會對鈷鐵氧體顆粒的成分產(chǎn)生重要影響。隨著反應(yīng)溫度的升高，鈷鐵氧體顆粒的磁性增強(qiáng)；通過改變水熱反應(yīng)時間，可以對鈷鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力、剩余磁化強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。我們認(rèn)為，O2-離子與磁性陽離子間的電子軌道雜化是產(chǎn)生鈷鐵氧體晶核的誘因。
　　 4．通過模板法制備出具有尖晶石結(jié)構(gòu)的多晶鉆鐵氧體空心微球，深入而細(xì)致的研究了不同燒結(jié)溫度對空心微球的結(jié)構(gòu)、形貌及磁性能的影響。