学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微纳米结构尖晶石型铁氧体的合成及其性能研究

作　者: 王晶
导　师: 杨巧珍
学　校: 山西大学
专　业: 物理化学
关键词: 磁性材料辅助剂尖晶石型铁氧体
分类号: TM277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

尖晶石型铁氧体MFe2O4=(M=Fe、Ni、Zn、Cu等)是一系列非常重要的磁性材料,广泛用于磁记录介质、磁流体、信息存储及吸波材料,以及在医疗中用于磁性靶向药物载体、分离细胞和生物医药等。本文介绍了铁氧体材料的发展、结构特性、典型的合成方法以及铁氧体的应用和影响磁性的因素等。通过溶剂热法、水热法和模板法在比较简单、温和的条件下合成出尖晶石结构的ZnFe2O4、NiFe2O4及Ni-Zn铁氧体和Cu-Zn铁氧体微纳米晶体。重点研究了辅助剂的种类、反应温度以及反应时间等工艺条件对铁氧体粒度、形貌的影响,并用XRD、SEM、TEM、VSM、BET和ICP等手段进行了表征,其结论如下：1.以乙二醇为溶剂,用溶剂热法合成了单分散的尖晶石型铁氧体。研究了辅助剂种类、反应温度和反应时间等对ZnFe2O4微球性能的影响。用KAc做辅助剂,在180℃反应36h和200℃反应24h合成ZnFe2O4微球,其比饱和磁化强度分别为：54.68emu·g-1和58.35emu·g-1;180℃反应24h合成ZnFe2O4的比表面积最大,为83.96 m2.g-1。2.以TEOS为硅源,P123为模板剂,在酸性条件下合成介孔Si02；以介孔Si02为硬模板合成介孔尖晶石型NiFe2O4铁氧体,产物具有良好的晶体结构,平均孔径为26.72nm,而样品的平均晶粒尺寸仅为20.01nm,这说明合成的NiFe2O4只形成堆积孔,未能形成结构孔。3.以无水乙醇-水为混合溶剂,用溶剂热法通过添加表面活性剂HMTA和PVP合成了海绵状NiFe2O4团簇,研究了表面活性剂的种类对NiFe2O4性能的影响,结果表明同时添加PVP和HMTA合成的NiFe2O4团簇由均匀细小的颗粒组成,比饱和磁化强度为57.30emu·g-1,比表面积和孔容分别为91.57m2-g-1、0.26cm3·g-14.以PEG为软模板通过水热法合成了粒状NiFe2O4纳米晶,研究了PEG的分子量,反应时间对NiFe2O4纳米颗粒性能的影响。结果表明以PEG-1500为软模板,180℃反应12h合成的NiFe2O4具有较好的尖晶石结构与较规则的颗粒形貌,样品的比饱和磁化强度为60.82emu-g-1,比表面积和孔容分别为39.25m2-g-1、0.22cm3·g-1。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
第一章概论  13-25
  1.1 引言  13-14
    1.1.1 纳米磁性材料  13
    1.1.2 铁氧体磁性材料  13-14
  1.2 尖晶石型铁氧体的结构及合成方法  14-18
    1.2.1 尖晶石型铁氧体材料的结构特性  14-15
    1.2.2 阳离子分布特性  15
    1.2.3 纳米尖晶石型铁氧体材料的合成  15-18
  1.3 纳米尖晶石型铁氧体材料的应用  18-21
    1.3.1 在隐身技术方面的应用  19
    1.3.2 在生物医药方面的应用  19-20
    1.3.3 在磁流体技术中的应用  20
    1.3.4 在磁性器件方面的应用  20-21
    1.3.5 在催化反应方面的应用  21
  1.4 影响尖晶石型铁氧体材料磁性的因素  21-22
    1.4.1 粒度  22
    1.4.2 形貌  22
    1.4.3 组成  22
  1.5 选题的意义及研究内容  22-25
    1.5.1 选题的意义  22-23
    1.5.2 研究内容  23-25
第二章实验部分  25-29
  2.1 实验试剂和仪器  25-26
    2.1.1 实验试剂  25
    2.1.2 实验仪器  25-26
  2.2 实验内容  26-27
    2.2.1 单分散ZnFe_2O_4和NiFe_2O_4微球的合成  26
    2.2.2 硬模板法合成尖晶石型NiFe_2O_4  26
    2.2.3 软模板法合成尖晶石型NiFe_2O_4  26-27
    2.2.4 复合铁氧体纳米微球的合成  27
  2.3 表征手段  27-29
    2.3.1 晶粒结构表征  27
    2.3.2 比表面积及孔体结构表征  27-28
    2.3.3 形貌表征  28
    2.3.4 磁性表征  28
    2.3.5 金属组分表征  28
    2.3.6 荧光强度表征  28-29
第三章单分散铁氧体微球的控制合成及性能研究  29-39
  3.1 单分散锌铁氧体微球的合成  29-36
    3.1.1 不同辅助剂的影响  30-32
    3.1.2 水热时间的影响  32-33
    3.1.3 水热温度的影响  33-35
    3.1.4 ZnFe_2O_4的催化实验  35-36
  3.2 单分散NiFe_2O_4微球的合成  36-37
  3.3 本章小结  37-39
第四章模板法合成尖晶石型NiFe_2O_4  39-49
  4.1 硬模板法合成尖晶石型NiFe_2O_4  39-40
  4.2 以表面活性剂为软模板合成尖晶石型NiFe_2O_4  40-48
    4.2.1 海绵状NiFe_2O_4团簇的合成及表征  40-44
    4.2.2 粒状NiFe_2O_4的合成及表征  44-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章复合尖晶石型铁氧体微球的合成及性能研究  49-51
  5.1 结果与讨论  49-50
  5.2 小结  50-51
第六章结论及展望  51-53
  6.1 结论  51-52
  6.2 本论文的创新点  52
  6.3 展望  52-53
参考文献  53-61
攻读学位期间取得的研究成果  61-62
致谢  62-63
个人简况及联系方式  63-65

微纳米结构尖晶石型铁氧体的合成及其性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文