單分散納米材料的控制合成、表征和性能研究.pdf

1、單分散納米晶克服了目前納米材料在研發(fā)和應(yīng)用過程中易團(tuán)聚的瓶頸。其中，單分散磁性納米材料由于具有粒度分布集中、磁性能良好、表面易于修飾等特點(diǎn)，在磁流體、磁性器件等方面都有著廣泛的應(yīng)用，特別在靶向藥物、磁共振成像、腫瘤治療等方面的應(yīng)用尤為突出。由于粒徑大小、顆粒形貌、化學(xué)組成等因素對(duì)磁性材料的性能和應(yīng)用有重要影響，因此對(duì)單分散納米材料的粒徑、形貌和化學(xué)組成進(jìn)行調(diào)控合成，并深入研究其微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)聯(lián)，具有重要的理論和實(shí)踐意義。本文采用

2、高溫?zé)岱纸夥?，主要探討了四氧化三鐵、氧化鈷、鐵酸錳以及其他二元、三元鐵酸鹽等幾種典型的單分散納米材料的調(diào)控合成。同時(shí)，研究了它們的粒徑、形貌和化學(xué)組成等對(duì)性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)對(duì)其它硫族化合物納米材料的合成也進(jìn)行了有益的探索性研究。
　　 本文發(fā)展了一條簡(jiǎn)單的、一次性合成四氧化三鐵納米材料的高溫?zé)岱纸夥椒?。利用該合成技術(shù)，成功制備出了單分散四氧化三鐵納米材料。實(shí)現(xiàn)了四氧化三鐵納米材料的粒徑在5～20 nm范圍的調(diào)控合成，通過改變表

3、面活性劑種類實(shí)現(xiàn)了四氧化三鐵納米材料的形貌控制，并探討了低溫混合前驅(qū)和高溫注射熱分解法對(duì)四氧化三鐵納米材料晶核形成的影響，初步探討了晶核的形成機(jī)制。
　　 結(jié)合離子摻雜技術(shù)，對(duì)其它二元、三元鐵酸鹽的合成進(jìn)行了探索性研究。得到了包括鐵酸錳、鐵酸鋅、鐵酸鈷、鐵酸鎳四種二元尖晶石型鐵酸鹽納米材料。形貌多為球形，粒徑范圍在5～30 nm。重點(diǎn)討論了鐵酸錳納米材料的磁性能。同時(shí)合成出一系列三元尖晶石型復(fù)合鐵酸鹽納米材料，如鐵酸錳鋅、鐵酸鎳

4、鋅、鐵酸鈷鋅、鐵酸鎳錳、鐵酸鈷錳和鐵酸鎳鈷，初步探討了室溫下復(fù)合鐵酸鹽納米材料的磁性能規(guī)律。
　　 實(shí)驗(yàn)利用“氣泡”為軟模板，成功地合成了空心結(jié)構(gòu)的氧化亞鈷納米材料，并在無保護(hù)氣氛的條件下合成了八面體結(jié)構(gòu)的氧化亞鈷。通過改變反應(yīng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了單分散氧化亞鈷納米材料的形貌調(diào)控。將中空結(jié)構(gòu)和八面體結(jié)構(gòu)氧化亞鉆進(jìn)一步氧化，可得到形貌保存完好的四氧化三鈷納米材料。電化學(xué)性能研究表明，中空結(jié)構(gòu)的氧化鈷表現(xiàn)出更優(yōu)越的電化學(xué)性能，表現(xiàn)在其高的首