Ni-Co合金-維納米結(jié)構(gòu)的磁場輔助溶劑熱制備，組裝及磁性能研究.pdf

1、像溫度和壓力一樣，磁場有可能發(fā)展成為調(diào)控材料結(jié)構(gòu)和性能的重要參數(shù)。
　　 目前，磁場在化學(xué)合成中的作用還沒有引起人們的足夠重視。我們率先將外磁場引入溶劑熱合成體系中，對該體系中納米粒子的生長和組裝進行了系統(tǒng)的研究，得到了一些新的結(jié)果，詳細內(nèi)容歸納如下：
　　 1．在乙二胺、水合肼和尿素體系中，利用乙酰丙酮鈷和乙酰丙酮鎳為前軀體，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為表面活性劑，180oC時在外磁場作用下運用溶劑熱法制備出了一維Ni0

2、.33Co0.67合金納米鏈和一維Ni0.67Co0.33合金納米線。我們研究了外磁場誘導(dǎo)下合金顆粒的組裝現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)在外加磁場作用下溶劑熱合成Ni-Co合金粒子有兩種明顯的影響因素。一種是在180oC時磁場能夠誘導(dǎo)一維鏈狀Ni0.33Co0.67合金納米結(jié)構(gòu)和一維線狀Ni0.67Co0.33合金納米結(jié)構(gòu)的形成；另一方面，與那些沒有施加外場的對應(yīng)樣品相比，外加磁場能增強產(chǎn)物的磁性參數(shù)，如飽和磁化強度Ms、剩余磁化強度Mr、剩磁比Mr/Ms

3、和矯頑力Hc等。研究還發(fā)現(xiàn)，不同成分比的鎳鈷合金在溶液中的自組裝現(xiàn)象是不一樣的，當Ni和Co的原子比例改變時，所制備的合金在微結(jié)構(gòu)組成和樣品形貌上都有所不同，其主要原因是由于Ni和Co的磁性不同引起的。根據(jù)這些結(jié)果，可以表明在溶劑熱反應(yīng)中應(yīng)用外加磁場技術(shù)是一種可以制備新型納米結(jié)構(gòu)和調(diào)控產(chǎn)品磁性能的很有前途的方法。
　　 2．在乙二胺、水合肼和尿素體系中，利用乙酰丙酮鈷和乙酰丙酮鎳為前軀體，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為表面活性劑，對

4、180oC時原位磁場和非原位磁場下溶劑熱法制備的一維鎳鈷合金納米結(jié)構(gòu)的磁場輔助組裝行為進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一維排列的原位磁場下的微觀結(jié)構(gòu)比一維排列的非原位磁場下的微觀結(jié)構(gòu)具有較高的飽和磁化強度Ms、剩余磁化強度Mr、矯頑力Hc和剩磁比Mr/Ms，而這兩種順序的微觀結(jié)構(gòu)的4個磁性參數(shù)又遠遠高于不施加外磁場時制備的隨機分布的合金顆粒。同時提出了一個可能的生長機理來解釋這種通過施加磁場誘導(dǎo)的微觀組裝行為。分析認為：原位磁場可以同時影響晶核的形

5、成和粒子的平行生長，而施加非原位磁場只能把顆粒組裝為鏈狀微觀結(jié)構(gòu)；在原位施加磁場飽和強度值和矯頑力值的增長明顯強于非原位磁場情況，這可能是由晶核形成和顆粒生長時原位磁場的影響引起。結(jié)果表明，原位磁場和非原位磁場的合理選擇對于新型納米結(jié)構(gòu)的制備和磁性能的調(diào)控是很有前途的方法。
　　 3．通過X射線粉末衍射（XRD），場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）和高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）對樣品的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征；通過振動樣品磁強計