鈷鏑復(fù)合鐵氧體納米磁顆粒的合成及性能研究.pdf

1、納米鐵氧體磁顆粒是一類(lèi)納米磁性材料，具有小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、表面效應(yīng)，超順磁性等特性。在外磁場(chǎng)作用下，具有特殊的光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等特性，在高密度磁記錄介質(zhì)、吸波材料、密封、潤(rùn)滑、礦物分離、催化劑和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著納米應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)鐵氧體物理、化學(xué)性能和磁性能要求的提高，磁性能單一的納米鐵氧體磁顆粒無(wú)法滿(mǎn)足不同領(lǐng)域?qū)Χ喙δ艽判圆牧蠎?yīng)用的需求。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者采用摻雜、替換等方法改變鐵氧體的相組成，獲得了

2、不同特性的鐵氧體納米磁性材料，滿(mǎn)足了不同的應(yīng)用要求。本研究用稀土元素Dy、過(guò)渡元素Co對(duì)鐵氧體進(jìn)行摻雜，制備出磁特性不同的鈷鏑復(fù)合鐵氧體納米磁顆粒材料，具體內(nèi)容如下:
　　以Fe2(SO4)3·xH2O、FeSO4·7H2O、CoCl2·xH2O、Dy(NO3)3·xH2O為原料，NaOH為沉淀劑，采用化學(xué)共沉淀法通過(guò)改變CoC12·xH2O的用量（wt），制備出不同粒徑與磁性能的鈷鏑復(fù)合鐵氧體納米磁顆粒。為避免磁顆粒在干燥時(shí)產(chǎn)生

3、硬團(tuán)聚，在反應(yīng)過(guò)程中加入適量的月桂酸對(duì)其進(jìn)行了表面修飾。在摩爾比n(Fe2+)/n(Fe3+)/n(Dy3+)=1∶2∶0.011的條件下，研究了Co2+的摻雜量對(duì)產(chǎn)物的化學(xué)成分、粒徑、相組成、晶型結(jié)構(gòu)及室溫磁特性能的影響。用X射線熒光光譜儀(XRF)分析磁顆粒中的金屬氧化物及其含量;用X射線衍射儀(XRD)分析產(chǎn)物的相組成、晶型結(jié)構(gòu)并確定磁顆粒的平均粒徑;用超導(dǎo)量子磁強(qiáng)計(jì)(SQUID)測(cè)試了表面修飾后的樣品在常溫下的磁性能。XRF分析

4、結(jié)果表明，產(chǎn)物中主要金屬氧化物為Fe2O3、 Co3O4、Dy2O3，摻Co2+量不同，主要金屬氧化物的含量不同，樣品為Fe(Ⅲ)-Dy(Ⅲ)-Co(Ⅲ)-Co(Ⅱ)混合氧化態(tài)的化合物;XRD圖譜表明，磁顆粒的物相主要是Fe3O4，結(jié)構(gòu)為面心立方尖晶石型，且晶化程度較高，平均粒徑隨摻Co2+量的改變而不同，分別為16.03nm、13.35nm、16.64nm、17.26nm、13.92nm; SQUID測(cè)試結(jié)果表明，摻Co2+量對(duì)樣品的