鈷鐵合金納米復合材料的制備及性能研究.pdf

1、鈷鐵(CoFe)合金納米復合材料表現(xiàn)出許多優(yōu)異的物理和化學性能，在磁記錄、催化、吸波、生物醫(yī)學等領域有廣泛的應用前景。現(xiàn)有的合成方法受混合前驅(qū)體中金屬元素活性和分布均勻性等因素的制約，在納米復合材料的組成和均勻性的控制上存在一定困難，并且還原劑和有機修飾劑的選取對產(chǎn)品的純度和性能有一定的影響。本論文首次以層間陰離子為CO32-的三元LDHs無機材料為單一前驅(qū)體，通過氫氣熱還原制備了CoFe/MgO、CoFe/Al2O3納米復合材料，通過

2、改變前驅(qū)體的化學組成以及還原條件實現(xiàn)了對納米復合材料的組成及結(jié)構(gòu)的控制，并對產(chǎn)物的磁學性能進行了研究。主要內(nèi)容如下：
　　 1.以MgCoFe-CO3-LDHs為前驅(qū)體，制備了CoFe/MgO納米復合材料，并研究了還原條件對其結(jié)構(gòu)組成的影響。在450℃還原時，CO32-已分解完全，產(chǎn)物由體心立方晶相的CoFe合金和立方晶相的MgO基質(zhì)組成，當還原溫度升高至700℃左右時，CoFe合金逐漸從體心立方晶系向面心立方晶系轉(zhuǎn)變。本文在較

3、低的還原溫度下制備了純度較高的CoFe/MgO納米復合材料，且超細的CoFe合金納米粒子均勻地分布在晶相MgO基質(zhì)中。
　　 2.利用MCoFe-LDHs(M為非過渡金屬元素)前驅(qū)體組成和結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性，通過改變層板金屬元素的種類及比例實現(xiàn)了對CoFe合金納米復合材料化學組成的調(diào)控。改變層板上非過渡金屬元素M的種類，調(diào)變了非磁性基質(zhì)的成分，制備了CoFe/Al2O3納米復合材料；調(diào)變前驅(qū)體層板上金屬元素M/Co/Fe的比例，調(diào)控

4、了磁性組分CoFe合金的化學組成(Co/Fe=0.5，l，2)及其在產(chǎn)物中的質(zhì)量百分含量(51％～87％)。
　　 3.本文對CoFe合金納米復合材料的磁學性能進行了研究。研究表明，CoFe合金磁性納米粒子與非磁性基質(zhì)之間的相互作用，導致CoFe合金納米復合材料的矯頑力相比單一的CoFe體系有了明顯的提高；隨著CoFe合金質(zhì)量百分含量的增加，納米復合材料的飽和磁化強度增加，矯頑力也隨之略有增加；在相同的還原條件下，當磁性組分Co