本文關(guān)鍵詞：單分散納米鐵氧體的制備及其性能研究

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【摘要】：尖晶石鐵氧體具有優(yōu)異的電磁性能,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子及通訊等眾多領(lǐng)域。鐵氧體無毒,具有生物相容性,有望用于腫瘤磁熱療法,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。鐵氧體的性能與納米顆粒的粒徑、形貌和分散性等密切相關(guān),因此制備單分散、尺寸均一、形貌可控、性能穩(wěn)定的納米鐵氧體具有重要的意義。本文采用多元醇法制備了單分散的納米鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鈷鋅鐵氧體和鎳鈷鋅鐵氧體,并研究了反應(yīng)條件對納米鐵氧體形貌、粒徑、分散性和性能的影響,具體研究內(nèi)容如下:(1)以乙酰丙酮鐵和乙酰丙酮鋅為前驅(qū)體,二縮三乙二醇為溶劑,采用多元醇法合成出了單分散的納米鋅鐵氧體,考察了表面活性劑的用量、回流溫度及回流時間對產(chǎn)物的形貌、粒徑和分散性的影響,并通過X衍射儀(XRD),透射電子顯微鏡(TEM)和振動樣品磁強計(VSM)等對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌和磁性能進行了表征。研究獲得反應(yīng)的最佳工藝條件為:加入1mmol的檸檬酸鈉,反應(yīng)溫度為270℃,回流時間為1h。最佳工藝條件下得到的納米鋅鐵氧體是單分散的,結(jié)晶性好并且在室溫下表現(xiàn)出亞鐵磁性。(2)在最佳工藝條件下制備了單分散的納米NixZn~(1-x)Fe_2O_4鐵氧體(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0)并通過X衍射儀(XRD),透射電子顯微鏡(TEM)和振動樣品磁強計(VSM)等對產(chǎn)物進行了表征。XRD分析結(jié)果表明,制備的鎳鋅鐵氧體是立方尖晶石結(jié)構(gòu),產(chǎn)物純度較高,結(jié)晶性能好,隨著x值的增加,鎳鋅鐵氧體的晶格常數(shù)逐漸減小。磁性能分析結(jié)果表明,鎳鋅鐵氧體在室溫下呈現(xiàn)出亞鐵磁性,可以通過改變x的值來調(diào)控產(chǎn)物的磁性能和磁熱性能。(3)制備了納米鈷鋅鐵氧體Co_xZn~(1-x)Fe_2O_4(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0),TEM結(jié)果表明,產(chǎn)物的分散性較好,粒徑均一。物相分析表明得到的產(chǎn)物是立方尖晶石結(jié)構(gòu),產(chǎn)物的晶格常數(shù)隨著x值的增加逐漸減小,x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0時,對應(yīng)的晶格常數(shù)分別為0.8439nm、0.8428nm、0.8419nm、0.8411nm、0.8403nm、0.8389nm。產(chǎn)物在室溫下均表現(xiàn)出亞鐵磁性,磁性能隨著鈷含量的增加而增加。產(chǎn)物在交變磁場中的磁熱效應(yīng)十分顯著,CoFe_2O_4在50kHz交變磁場中響應(yīng)600s,最終溫度能達(dá)到85℃。(4)制備了單分散的納米Ni_(0.5-x)Co_xZn_(0.5)Fe_2O_4鐵氧體(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4),研究了不同鎳鈷配比對產(chǎn)物磁性能和磁熱性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物在室溫下均表現(xiàn)出亞鐵磁性,隨著x值的增加,產(chǎn)物的飽和磁化強度先增加后減小,在x=0.2時達(dá)到最大值。產(chǎn)物的磁熱效應(yīng)變化趨勢與磁性能變化趨勢一致,納米Ni_(0.3)Co_(0.2)Zn_(0.5)Fe_2O_4鐵氧體的磁熱性能最為優(yōu)異,在50kHz交變磁場中響應(yīng)600s,最終溫度達(dá)到55℃。
【關(guān)鍵詞】：單分散 尖晶石鐵氧體 磁性能 磁熱性能
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 前言12
• 1.2 磁性納米粒子12-20
• 1.2.1 磁性納米粒子的性質(zhì)12-14
• 1.2.2 磁性納米粒子的制備方法14-18
• 1.2.3 多元醇法制備磁性納米粒子的研究進展18-19
• 1.2.4 單分散納米粒子的成核和生長機理19-20
• 1.3 納米尖晶石鐵氧體20-26
• 1.3.1 尖晶石鐵氧體的結(jié)構(gòu)20-22
• 1.3.2 納米尖晶石鐵氧體的應(yīng)用22-26
• 1.4 論文選題的目的、意義及研究內(nèi)容26-28
• 第2章 實驗試劑及實驗儀器28-32
• 2.1 實驗試劑28
• 2.2 實驗儀器28
• 2.3 實驗表征28-29
• 2.4 磁熱性能測試29-30
• 2.5 多元醇法合成納米鐵氧體30-32
• 第3章 單分散納米鋅鐵氧體的制備及性能研究32-43
• 3.1 結(jié)果與討論32-41
• 3.1.1 前驅(qū)體熱重分析32-33
• 3.1.2 物相和形貌分析33-34
• 3.1.3 紅外光譜分析34-35
• 3.1.4 形貌和性能的影響因素35-41
• 3.2 本章小結(jié)41-43
• 第4章 單分散納米鎳鋅鐵氧體的制備及性能研究43-52
• 4.1 結(jié)果與討論43-50
• 4.1.1 XRD分析43-44
• 4.1.2 TEM分析44-45
• 4.1.3 FT-IR分析45-46
• 4.1.4 磁性能46-48
• 4.1.5 磁熱性能分析48-50
• 4.2 本章小結(jié)50-52
• 第5章 單分散納米鈷鋅鐵氧體的制備及性能研究52-61
• 5.1 結(jié)果與討論52-59
• 5.1.1 XRD分析52-53
• 5.1.2 TEM分析53-55
• 5.1.3 FT-IR分析55-56
• 5.1.4 磁性能分析56-58
• 5.1.5 磁熱性能58-59
• 5.2 本章小結(jié)59-61
• 第6章 單分散納米鎳鈷鋅鐵氧體的制備及性能研究61-69
• 6.1 結(jié)果與討論61-67
• 6.1.1XRD分析61-62
• 6.1.2 TEM分析62-64
• 6.1.3 FT-IR分析64-65
• 6.1.4 磁性能分析65-66
• 6.1.5 磁熱性能分析66-67
• 6.2 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果78-79
• 致謝79-80

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