不同粒徑摻Dy3+鐵氧體納米磁粒子的制備與表征.pdf

1、Fe3O4納米磁粒子是目前廣泛應(yīng)用的一種納米功能材料，具有比表面積大、表面活性高、懸浮穩(wěn)定性好、吸附能力強(qiáng)等特殊物理性質(zhì)。在磁場作用下具有磁、電、光等特異性能，在化工、機(jī)械、電子通信、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、軍工等領(lǐng)域均獲得應(yīng)用。但受到自身磁性能和抗氧化性能的影響，使其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制，隨著對(duì)物理性能和磁學(xué)性能應(yīng)用要求的提高，F(xiàn)e3O4納米磁粒子的改性研究受到關(guān)注。稀土元素具有特殊的f電子構(gòu)型，5s和5p電子使內(nèi)層的4f電子不受環(huán)境影響，稀

2、土元素?fù)诫s將表現(xiàn)出特殊的光、電、磁現(xiàn)象。用具有高飽和磁矩的稀土元素對(duì)Fe3O4納米磁粒子進(jìn)行摻雜，制備納米稀土磁性材料，開拓新應(yīng)用，是目前納米磁性材料領(lǐng)域研究的重要課題之一。
　　 文章闡述了以FeSO4·7H2O、Fe2(SO4)3·xH2O、Dy(NO3)3·xH2O、NaOH為原料，采用化學(xué)共沉淀法制備出不同粒徑稀土鏑鐵氧體納米磁粒子的研究結(jié)果。為防止磁粒子在干燥時(shí)產(chǎn)生硬團(tuán)聚，用月桂酸進(jìn)行了表面修飾。用正交實(shí)驗(yàn)考察了在原料

3、摩爾配比及摩爾濃度一定的條件下，反應(yīng)溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、反應(yīng)時(shí)間等主要工藝參數(shù)的變化對(duì)鏑鐵氧體磁粒子的形成、形貌及粒徑的影響。研究了磁粒子粒徑的變化對(duì)磁化強(qiáng)度、矯頑力和剩余磁化強(qiáng)度的影響。用X射線衍射儀(XRD)分析鏑鐵氧體磁粒子的物相、晶型結(jié)構(gòu)；用傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)分析鏑鐵氧體磁粒子的物相、表面化學(xué)環(huán)境；用透射電子顯微鏡(TEM)觀測未經(jīng)表面修飾的鏑鐵氧體磁粒子的形貌及粒徑；用超導(dǎo)量子磁強(qiáng)計(jì)(SQUID)測試經(jīng)過表面修飾的

4、鏑鐵氧體磁粒子在常溫下的磁性能。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，工藝參數(shù)的變化對(duì)鏑鐵氧體磁粒子的形成、形貌及粒徑有重要影響，其中，反應(yīng)溫度影響最大，反應(yīng)時(shí)間次之，攪拌轉(zhuǎn)速影響最?。籜RD圖譜表明，鏑鐵氧體磁粒子的主要物相是Fe3O4，晶型為面心立方尖晶石型結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高；FT-IR圖譜表明，磁粒子表面化學(xué)環(huán)境發(fā)生改變，與表面活性劑之間產(chǎn)生較強(qiáng)的化學(xué)作用；透射電鏡(TEM)照片、選區(qū)電子衍射譜(SAED)表明，制備出的納米磁粒子成球性較好、不同工藝條