鐵硫納米材料的制備及其性質研究.pdf

1、鐵硫納米材料具有非常重要的用途，特別是鐵硫團簇，在生物體內的電子傳遞，底物的結合與激活，超高密度磁性儲存，磁性分離，催化劑，生物醫(yī)藥，傳感等方面有重要的應用價值。因此制備出無毒、磁性鐵硫納米材料引起人們廣泛關注。由于鐵硫化合物在空氣中不穩(wěn)定，制備條件比較苛刻，必須在厭氧的條件下制備，因此利用簡單的合成方法來制備鐵硫納米材料具有非常重要的意義。在本論文中我們采用有機前驅體裂解法，熱注入法和熱分解法成功制備出了一系列形貌的鐵硫化物納米材料，

2、并采用多種現代測試手段對所得樣品進行結構和形貌表征，同時考察了樣品的磁學性質和電學性能。
　　 本論文主要研究內容和結果如下：
　　 1.形貌可控的鐵硫納米材料的合成及其性質研究
　　 我們通過利用在油胺中裂解單元有機前驅體法成功制備出了Fe7S8 納米材料。通過SEM分析，鐵源和硫源對所制備出的產品的粒徑和形貌有重要的影響。我們僅僅通過改變鐵源和反應時間，合成了三種不同形貌的Fe7S8 納米材料，它們分別是樹枝

3、狀，麥穗狀，六角形納米片狀。通過磁學和電學性能表證，結果表明自組裝成三種不同形貌的樣品由鐵磁性向順磁性轉化，樹枝狀的Fe7S8 納米材料的導電性比麥穗狀，六角形納米片狀高約三個數量級。
　　 2.熱注入法制備鐵硫納米材料
　　 我們利用簡單的熱注入合成法，一步成功合成了磁黃鐵礦Fe7S8和硫復鐵礦Fe3S4 納米材料。從TEM分析結果，我們可以得出，當用Fe(NO3)3·9H2O 作為鐵源時，溫度對產品的形貌和粒徑有重要

4、的影響；通過XRD分析，當FeCl3·6H2O 作為鐵源時，反應的溫度對產品納米片的晶體結構發(fā)揮著重要作用。在溫度180 ℃至260 ℃范圍內，當溫度升高時，立方晶系的Fe3S4 向六角晶系的Fe7S8 轉變；進一步的磁性分析表明，產品的磁性不僅與晶體結構有關，而且有樣品的元素組成比例有關；我們也對樣品的電學性能進行了分析，結果表明：Fe7S8 樣品比Fe3S4 樣品的傳導性高了大約一個數量級。
　　 3.熱分解法制備鐵硫納米材