γ-Fe2O2-CoFe2O4復(fù)合磁性納米微粒及其磁性液體的合成與磁化性質(zhì)研究.pdf

1、在化學(xué)誘導(dǎo)相變法制備γ-Fe2O3納米微粒的合成過程中，通過添加Co(NO3)2溶液或Co(NO3)2/NaOH溶液進(jìn)行了Co表面調(diào)制。使用振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HTEM)、X射線能譜儀(EDX)及X射線光電子譜儀(XPS)對樣品的比磁化強(qiáng)度、形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，未進(jìn)行Co調(diào)制得到的微粒為γ-Fe2O3心和FeCl3·6H

2、2O殼的納米微粒;只添加Co(NO3)2進(jìn)行調(diào)制得到γ-Fe2O3心和CoCl2·6H2O殼的納米微粒;添加Co(NO3)2/NaOH溶液進(jìn)行調(diào)制得到以γ-Fe2O3為心，外延生長CoFe2O4，最外層為CoCl2·6H2O的納米微粒。
　　γ-Fe2O3和CoFe2O4具有相似的尖晶石結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)，因此用XRD和HTEM難以區(qū)分，可以采用XPS來區(qū)分。由元素分析的定量結(jié)果確定了樣品中各相的摩爾百分?jǐn)?shù)、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)和體積百分?jǐn)?shù)，由

3、此得到了微粒的平均密度和飽和磁化強(qiáng)度。微粒的磁化強(qiáng)度和矯頑力與晶粒尺寸有關(guān)，而各向異性常數(shù)仍是1.48×10-1 J/cm3。
　　采用共沉淀-化學(xué)誘導(dǎo)相變法制各了γ-Fe2O3磁性納米微粒，并用Massart法合成了聚乙烯醇(PVA)體積分?jǐn)?shù)為0-1％的水基γ-Fe2O3離子型磁性液體。利用振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對磁性液體的磁化性質(zhì)進(jìn)行了研究。其結(jié)果表明，微粒體積分?jǐn)?shù)相同而基液中含PVA的磁性液體，其約化飽和磁化強(qiáng)度隨基液中的

4、PVA含量的增加而減小。含PVA的磁性液體其飽和磁化強(qiáng)度較純水基磁性液體的飽和磁化強(qiáng)度小，且隨著PVA體積分?jǐn)?shù)的增大而更為顯著。磁性液體的約化飽和磁化強(qiáng)度隨基液中PVA增加而減小的原因可能是γ-Fe2O3納米微粒在PVA基液中形成了磁通閉合的環(huán)狀預(yù)團(tuán)聚體，隨著基液中PVA含量的增多，粘度增大，微粒越難分散，致使形成環(huán)狀團(tuán)聚體的微粒數(shù)量增加，飽和磁化強(qiáng)度隨之逐漸減小。
　　采用自形成法進(jìn)行γ-Fe2O3/CoFe2O4復(fù)合納米微粒離

5、子型磁性液體的合成研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了此復(fù)合納米微粒適于合成磁性液體。由于微粒表面有抗酸蝕層，純水基磁性液體的約化飽和磁化強(qiáng)度與微粒的飽和磁化強(qiáng)度近似相等。實(shí)驗(yàn)表明，水-甘油基液的磁性液體的密度、粘度都隨甘油體積分?jǐn)?shù)的增大而增大，而磁性液體的飽和磁化強(qiáng)度隨著甘油體積分?jǐn)?shù)的增大而減小。這種磁化強(qiáng)度隨基液中甘油含量增加而減小的趨勢其原因可能是由于微粒形成的環(huán)狀團(tuán)聚體的作用。在同種基液下，γ-Fe2O3/CoFe2O4基磁性液體的約化飽和磁化