FeO4磁性納米材料與CdS熒光納米材料的制備及研究.pdf

1、納米材料因其獨(dú)有的性質(zhì)，具備與宏觀材料截然不同性能和優(yōu)勢，并廣泛應(yīng)用于科技、能源、軍事、醫(yī)療等各個領(lǐng)域。在納米材料的制備方面，如何得到單分散性好、尺寸形貌可控的樣品，一直是科學(xué)家們研究的難題和熱點(diǎn)。本文在前人的科學(xué)研究上，利用高溫分解法成功制備出具有較高單分散性的Fe3O4納米顆粒，且通過改變回流時間、保護(hù)劑種類控制產(chǎn)物的粒徑。利用水熱法制備出CdS納米顆粒，并探究避免其團(tuán)聚的方法。最后以Fe3O4納米顆粒為“種子”制備出兼具磁光性質(zhì)的

2、Fe3O4-CdS復(fù)合納米材料。全文具體內(nèi)容和研究結(jié)果如下:
　　1.綜合介紹納米材料的特性與當(dāng)前Fe3O4和CdS納米材料的常用制備方法。
　　2.以高溫分解法為基礎(chǔ)，通過改變回流時間、保護(hù)分散劑等手段分別制備出了6nm-16nm的Fe3O4磁性納米顆粒。再以“種子”生長法得到40nm左右的大尺寸納米顆粒?；亓鲿r間越長，晶粒尺寸越大，且結(jié)晶度越高。通過改變保護(hù)劑的種類，還可以實(shí)現(xiàn)使樣品有選擇地分散至極性或非極性溶劑。以油酸

3、、油胺為分散保護(hù)劑的樣品可以分散至正己烷等有機(jī)溶劑中，單分散性最佳，具有統(tǒng)一的形貌和尺寸;以聚乙二醇或苯酚為保護(hù)劑所得的樣品可以分散于水等極性分子溶劑，具有很好生物相容性。各樣品在室溫下均表現(xiàn)出很好的超順磁性，而在10K的低溫條件下具有了鐵磁性。
　　3.利用水熱法，在高壓反應(yīng)釜中成功制備出了CdS熒光納米材料。所得樣品為一個個由大量小粒徑聚集而成的球形大顆粒。XRD表征和樣品顏色表明，以硫代硫酸鈉為硫源制備得到的樣品是CdS的六

4、方晶系結(jié)構(gòu)，而以硫脲為硫源制備出的樣品是CdS的立方晶系結(jié)構(gòu)，且加熱反應(yīng)時間越長，晶粒尺寸越大。通過SEM測量發(fā)現(xiàn)，且隨著加熱反應(yīng)時間的增加，這些小粒子會沿某個方向生長，由“碎石”狀變?yōu)椤懊琢！卑魻?。而且樣品粉末或高濃度樣品溶液都無法測得明顯的熒光光譜，低濃度樣品溶液才出現(xiàn)明顯的發(fā)射峰。增大溶液pH值可以增強(qiáng)熒光強(qiáng)度，但對熒光發(fā)射峰的位置無影響。以PEG（聚乙二醇）為保護(hù)劑無法避免樣品的團(tuán)聚，但可以使大顆粒球尺寸減小，尺寸分布變窄，而且

5、還會使小單元形貌發(fā)生改變，出現(xiàn)大量三角形粒子。以油酸為保護(hù)劑制備出的樣品在形貌和尺寸都有很高的單分散性，找到了一個有效避免樣品團(tuán)聚問題的方法。
　　4.以Fe3O4為“種子”，氯化鎘和硫代硫酸鈉為鎘源與硫源，聚乙二醇為保護(hù)劑，通過水熱法成功合成了同時具有磁性和熒光性質(zhì)的Fe3O4-CdS復(fù)合納米材料。樣品具有較明顯的熒光發(fā)射峰，改變樣品溶液pH值，波峰位置不變，但能加強(qiáng)熒光強(qiáng)度。樣品在常溫下表現(xiàn)出很好的超順磁性。通過對XRD、SE