核殼型磁性納米金屬鐵的制備及表征.pdf

1、納米金屬鐵材料由于其在高磁性記錄密度材料、磁性液體材料、催化劑材料(如催化觸媒)、電導(dǎo)體及電磁波吸收材料、生物醫(yī)學(xué)載體和耐腐蝕涂料等材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，近幾年來對(duì)納米金屬鐵材料的制備工藝與過程及其微觀結(jié)構(gòu)與性能表征及其包覆型等的研究，越來越受到眾多科研工作者的重視。 本文通過濕化學(xué)法，在簡(jiǎn)單的醇-水體系中表面活性劑存在的條件下以KBH4為還原劑將體系中的Fe2+離子直接還原成納米磁性鐵顆粒α-Fe。并研究了不同反應(yīng)條件對(duì)納

2、米金屬鐵顆粒粒度的影響，研究表明：溫度在40℃、反應(yīng)時(shí)間30min、反應(yīng)物濃度為10g/L、醇水比7:1(體積比)為適宜反應(yīng)條件。對(duì)不同分散劑分散納米鐵顆粒的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高分子表面活性劑對(duì)納米鐵顆粒分散效果最好。用XRD和SAED對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了物相分析，通過Zeta電位及粒度測(cè)試儀和透射電子顯微鏡對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了粒度和形貌進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：所生成的產(chǎn)物是多晶，還有一些可能是非晶，產(chǎn)物為α-Fe，產(chǎn)物的粒徑在10～40nm之間。 由

3、于納米鐵顆粒具有尺寸小，比表面大，表面活性極高，因此在溶液中非常容易團(tuán)聚，暴露在空氣中即被強(qiáng)烈氧化或自然，實(shí)際應(yīng)用很困難。所以包覆型納米鐵顆粒的制備對(duì)于基礎(chǔ)性研究和實(shí)際工程應(yīng)用來說都是非常有意義的，包覆層阻止了顆粒聚集長(zhǎng)大和表面氧化，提高其生物相容性以及提高磁流體的穩(wěn)定性。 采用“st(o)ber”生長(zhǎng)法，利用正硅酸乙酯的水解，在Fe粒子表面形成一層光滑的二氧化硅殼。測(cè)試結(jié)果顯示：產(chǎn)物為核殼型結(jié)構(gòu)，其外圍顏色較淺是SiO2殼，內(nèi)