直流電弧等離子體法制備碳包覆金屬納米顆粒的研究.pdf

1、碳包覆金屬納米顆粒是一種新型的納米碳/金屬復(fù)合材料，它呈現(xiàn)膠囊狀的碳?xì)ぐ步饘偌{米顆粒的殼/核結(jié)構(gòu)，包覆殼層為無定形碳結(jié)構(gòu)或多層石墨層結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為金屬納米顆粒。這種獨特的結(jié)構(gòu)不僅可以防止金屬納米顆粒氧化和環(huán)境降解，而且能夠有效抑制金屬納米顆粒的團(tuán)聚，解決了金屬納米顆粒在空氣中不能穩(wěn)定存放的問題。碳包覆金屬納米顆粒具有一些獨特的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)性等能，在磁記錄材料、鐵磁流體、磁共振成像、催化劑、新能源和生物醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景

2、，成為材料科學(xué)研究的熱門課題。
　　 本文首先綜述了碳包覆金屬納米顆粒的制備方法及其應(yīng)用。并對直流電弧等離子體制備金屬納米粉體技術(shù)進(jìn)行了探討，等離子體具有熱效率高、溫度高、能量集中、電弧穩(wěn)定、氣氛可控和便于急冷等特點，為納米材料的形成與生長提供了理想的物理化學(xué)環(huán)境。我們采用已有的直流電弧等離子體實驗裝置成功制備出鐵納米粉體，并采用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、選區(qū)電子衍射、比表面積和孔隙分析儀、振動試樣磁強(qiáng)計等多種手段對納米鐵粉

3、體的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、粒度及其分布和磁性等進(jìn)行了表征。
　　 本文同時對現(xiàn)有的直流電弧等離子體實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，成功的制備出碳包覆鐵納米顆粒，采用X射線衍射儀、高分辨透射電子顯微鏡、拉曼光譜等對試樣的形態(tài)和形貌、粒度及其分布、碳?xì)さ氖潭?、晶體結(jié)構(gòu)等特征進(jìn)行表征。采用振動試樣磁強(qiáng)計、X射線能量色散分析譜儀、熱重-差熱分析儀等對制備的碳包覆鐵納米顆粒的化學(xué)成分、磁性和抗氧化性能進(jìn)行研究，研究矯頑力和飽和磁化強(qiáng)度隨粒度的變化關(guān)系。