尖晶石型Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體磁性納米晶的軟化學(xué)可控制備及性能研究.pdf

1、本文以硝酸鹽和金屬氯化物等為原料、NaOH為沉淀劑，在相對溫和的條件下，通過水熱法和微乳液法制備了尖晶石型Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體系列磁性納米晶。探究了水熱法和微乳液法各自主要工藝參數(shù)（溶液pH值、表面活性劑與水的物質(zhì)量之比ω、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、NaOH濃度、組分配比和稀土元素?fù)诫s等）對制備Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體納米晶微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。分別通過XRD、SEM和VSM等測試手段對所制備的納米晶的微結(jié)構(gòu)、形貌和磁性能進(jìn)行了表

2、征。研究結(jié)果如下:
　　(1)水熱法制備了Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體系列磁性納米晶，工藝參數(shù)對納米晶的微結(jié)構(gòu)和磁性能具有如下影響:
　　a)溶液pH值對鐵氧體納米晶的微結(jié)構(gòu)具有顯著的影響。隨著pH值增大，[OH-]相應(yīng)增加，金屬離子沉淀完全并生成對應(yīng)化學(xué)計量比的尖晶石型納米晶，樣品晶化度得到改善。
　　b)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對樣品的納米晶粒徑有一定的影響，適當(dāng)升高反應(yīng)溫度、延長反應(yīng)時間有利于提高樣品的晶化度。

3、　　c)當(dāng)x=0.5時獲得的MnxZn1-xFe2O4納米晶具有最好的晶化度。NixZn1-xFe2O4納米晶的晶化度隨著Ni含量的增大而改善。
　　d)當(dāng)Gd3+摻雜濃度較低時，Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體納米晶的晶格不會發(fā)生畸變;當(dāng)摻雜濃度過高時，樣品的晶格發(fā)生畸變，Gd3+無法完全進(jìn)入晶格而產(chǎn)生雜相。
　　e)當(dāng)摻雜量y=0.02時，獲得的鐵氧體即MnFe1.98Gd0.02O4納米晶比飽和磁化強(qiáng)度(σs)最大，為67

4、.2 emu/g。
　　(2)微乳液法制備了Mn-Zn、Ni-Zn鐵氧體系列磁性納米晶，工藝參數(shù)對納米晶的微結(jié)構(gòu)和磁性能具有如下影響:
　　a)NaOH濃度對鐵氧體納米晶的微結(jié)構(gòu)和晶化度具有重要的影響:在選定范圍內(nèi)，隨著[OH-]濃度的增大，鐵氧體納米晶的粒徑明顯增大，樣品晶化度也因此得到改善。
　　b)表面活性劑與水的比值ω、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對鐵氧體納米晶的微結(jié)構(gòu)影響甚微。
　　c)在選定的工藝條件范圍內(nèi)，M