單分散納米材料的控制合成、表征和性能研究.pdf

1、單分散納米晶克服了目前納米材料在研發(fā)和應用過程中易團聚的瓶頸。其中，單分散磁性納米材料由于具有粒度分布集中、磁性能良好、表面易于修飾等特點，在磁流體、磁性器件等方面都有著廣泛的應用，特別在靶向藥物、磁共振成像、腫瘤治療等方面的應用尤為突出。由于粒徑大小、顆粒形貌、化學組成等因素對磁性材料的性能和應用有重要影響，因此對單分散納米材料的粒徑、形貌和化學組成進行調控合成，并深入研究其微觀結構與性能之間的關聯(lián)，具有重要的理論和實踐意義。本文采用

2、高溫熱分解法，主要探討了四氧化三鐵、氧化鈷、鐵酸錳以及其他二元、三元鐵酸鹽等幾種典型的單分散納米材料的調控合成。同時，研究了它們的粒徑、形貌和化學組成等對性能的影響規(guī)律。實驗對其它硫族化合物納米材料的合成也進行了有益的探索性研究。
　　 本文發(fā)展了一條簡單的、一次性合成四氧化三鐵納米材料的高溫熱分解方法。利用該合成技術，成功制備出了單分散四氧化三鐵納米材料。實現(xiàn)了四氧化三鐵納米材料的粒徑在5～20 nm范圍的調控合成，通過改變表

3、面活性劑種類實現(xiàn)了四氧化三鐵納米材料的形貌控制，并探討了低溫混合前驅和高溫注射熱分解法對四氧化三鐵納米材料晶核形成的影響，初步探討了晶核的形成機制。
　　 結合離子摻雜技術，對其它二元、三元鐵酸鹽的合成進行了探索性研究。得到了包括鐵酸錳、鐵酸鋅、鐵酸鈷、鐵酸鎳四種二元尖晶石型鐵酸鹽納米材料。形貌多為球形，粒徑范圍在5～30 nm。重點討論了鐵酸錳納米材料的磁性能。同時合成出一系列三元尖晶石型復合鐵酸鹽納米材料，如鐵酸錳鋅、鐵酸鎳

4、鋅、鐵酸鈷鋅、鐵酸鎳錳、鐵酸鈷錳和鐵酸鎳鈷，初步探討了室溫下復合鐵酸鹽納米材料的磁性能規(guī)律。
　　 實驗利用“氣泡”為軟模板，成功地合成了空心結構的氧化亞鈷納米材料，并在無保護氣氛的條件下合成了八面體結構的氧化亞鈷。通過改變反應參數(shù)，實現(xiàn)了單分散氧化亞鈷納米材料的形貌調控。將中空結構和八面體結構氧化亞鉆進一步氧化，可得到形貌保存完好的四氧化三鈷納米材料。電化學性能研究表明，中空結構的氧化鈷表現(xiàn)出更優(yōu)越的電化學性能，表現(xiàn)在其高的首