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稀土铁氧体纳米磁粒子的超顺磁性研究

作　者: 郭园
导　师: 张茂润
学　校: 安徽理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 稀土铁氧体纳米磁粒子超顺磁性制备温度变化
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

纳米Fe304磁粒子是一种重要的纳米功能材料,在物理、化学方面具有纳米材料的介观特性,同时,在外界磁场作用下具有其特殊的磁性能——介观磁性。纳米Fe304磁粒子具有的特殊物理性能和磁学性能,使其在磁记录材料、催化材料、吸波材料、磁性液体及生物医药等领域获得广泛的应用。近年来,随着对纳米Fe304磁粒子物理性能和磁学性能应用要求的提高,对其改性的研究备受瞩目。文章阐述了以FeSO4-7H2O、Fe2(SO4)3-xH2O、Dy(NO3)3·xH2O、Y(NO3)3xH2O、NaOH为原料,采用湿化学法制备稀土镝铁氧体纳米磁粒子、钇铁氧体纳米磁粒子的研究结果。用月桂酸对纳米磁粒子进行了表面修饰,防止其在干燥时产生硬团聚。研究了镝铁氧体纳米磁粒子在不同温度下的磁性能及超顺磁性,比较了粒径相近的镝、钇铁氧体纳米磁粒子在室温下的磁性能。用透射电子显微镜(TEM)观测未经表面修饰的纳米磁粒子的形貌及粒径；用X射线衍射仪(XRD)分析纳米磁粒子的物相、晶型结构；用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析纳米磁粒子的物相、表面化学环境；用超导磁性测量仪(SQUID)测试经过表面修饰的镝铁氧体磁粒子在不同温度下的磁性能及经过表面修饰的钇铁氧体磁粒子在室温下的磁性能。透射电镜(TEM)照片表明,制备出的纳米镝、钇铁氧体纳米磁粒子形貌主要为球形,镝铁氧体磁粒子的平均粒径约20.78nm和17.8nm,钇铁氧体纳米磁粒子平均粒径约20.4 nm；XRD图谱表明,镝、钇铁氧体纳米磁粒子的主要物相是Fe3O4,晶型为面心立方反尖晶石型结构,结晶度较高；FT-IR图谱表明,镝、钇铁氧体纳米磁粒子的表面化学环境发生改变,与表面活性剂之间产生较强的化学作用；磁滞回线表明：随着温度的升高,镝铁氧体纳米磁粒子的磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度减小,具有超顺磁性；在室温下镝铁氧体纳米磁粒子的磁性能优于钇铁氧体纳米磁粒子。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
Contents  10-11
图目录  11-12
表目录  12-13
1 绪论  13-24
  1.1 概述  13-15
  1.2 纳米材料的分类  15
  1.3 磁性纳米材料的简介  15
  1.4 磁性纳米材料的性质  15-18
    1.4.1 超顺磁性  16
    1.4.2 矫顽力  16-17
    1.4.3 饱和磁化强度、居里温度与磁化率  17-18
  1.5 磁性纳米材料的制备方法  18-19
    1.5.1 机械粉碎法  18
    1.5.2 气相沉积法  18
    1.5.3 化学共沉淀法  18
    1.5.4 水热合成法  18
    1.5.5 溶胶-凝胶法  18
    1.5.6 微乳液法  18-19
  1.6 磁性纳米材料的应用  19-21
    1.6.1 磁性纳米材料在医药、生物领域的应用  19-20
    1.6.2 磁性纳米材料在信息领域的应用  20-21
  1.7 课题研究的主要内容  21-22
  1.8 解决的主要技术问题  22
  1.9 主要技术路线  22-24
2 实验部分  24-28
  2.1 实验材料  24-25
  2.2 实验仪器  25-26
  2.3 实验方法  26-28
    2.3.1 镝铁氧体磁粒子的制备  26
    2.3.2 镝铁氧体磁粒子的表面修饰  26-27
    2.3.3 钇铁氧体磁粒子的制备及表面修饰  27
    2.3.4 镝铁氧体磁粒子、钇铁氧体磁粒子的性能表征  27-28
3 实验结果与分析  28-40
  3.1 磁粒子的XRD分析  28-31
  3.2 磁粒子的红外光谱分析  31-32
  3.3 磁粒子的TEM分析  32-33
  3.4 磁粒子的磁性能分析  33-34
  3.5 镝、钇铁氧体纳米磁粒子的磁性能比较  34-35
  3.6 温度变化对镝铁氧体磁粒子磁性能的影响  35-38
  3.7 镝铁氧体磁粒子的超顺磁性能的分析  38-40
4 结论  40-41
参考文献  41-44
致谢  44-45
作者简介及读研期间主要科研成果  45

稀土铁氧体纳米磁粒子的超顺磁性研究

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