【正文】 在外加磁場作用下，納米粒子酒精懸浮液能夠衍射可見光，隨著磁場強(qiáng)度的變化衍射波長變化的范圍從488nm740nm。存儲(chǔ)八個(gè)月后，納米粒子溶液依舊很好的分散，原因是羧基的存在和在納米粒子表面的碳。當(dāng)這種自組裝結(jié)構(gòu)的周期性，可見光的波長滿足布拉格方程，就會(huì)產(chǎn)生衍射，如圖4所示。值得注意的是，整個(gè)衍射過程具有快速響應(yīng)性和可重復(fù)性兩大特點(diǎn)。磁性樣品可以在一分鐘內(nèi)被完全分離，如插圖a和b所示。衍射環(huán)對(duì)應(yīng)于Fe3O4的（111）（220）（311）衍射面。與前面的紅外和拉曼結(jié)果相比，這種納米粒子是表面具有羧基碳包覆氧化鐵核殼結(jié)構(gòu)。[28]圖 1 （a）和（b）為所得樣品的SEM和TEM圖片；(c) 為單個(gè)CNP的HRTEM圖片；（d）和（e）為樣品的晶格條紋像和選區(qū)電子衍射。Nasrazadani和Raman揭示了氧化鐵經(jīng)常在570cm1和390cm1處周圍有兩個(gè)強(qiáng)光帶，不同于Fe2O3在630cm1和430cm1處的吸收峰。樣品的磁性性質(zhì)采用超導(dǎo)量子干涉測(cè)磁儀進(jìn)行測(cè)量。最終，產(chǎn)物在室溫真空烘箱內(nèi)干燥。磁性膠體基礎(chǔ)材料的穩(wěn)定性通過磁響應(yīng)光學(xué)衍射隨存儲(chǔ)時(shí)間變化所研究。為了抵消范德瓦爾斯引力和磁兩極相互影響，磁性懸浮液膠體穩(wěn)定性需要粒子間的額外斥力。[16] 在這些應(yīng)用的刺激下，磁性膠體基礎(chǔ)材料的合成已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。郭老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使學(xué)生受益非淺，使我終生難忘。通過比較個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，可以得出結(jié)論，選用20mL乙醇和10mL丙酮作為溶劑，過氧化氫用1mL，加熱時(shí)間為72小時(shí)，粒徑分布較均勻，單分散性較好，為理想的產(chǎn)物，因此該實(shí)驗(yàn)條件為最佳條件。在本文中，在基于前人研究的基礎(chǔ)上，采用水熱合成法，以二茂鐵為原料，乙醇和丙酮為混合溶劑，在過氧化氫作用下于200℃分解氧化二茂鐵，得到Fe3O4納米粒子。說明過氧化氫用量增加將導(dǎo)致粒徑略微減小。 ba 圖 4. a、b 改變?nèi)軇O性所得樣品的低倍透射電鏡照片不同的反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的時(shí)間將反應(yīng)時(shí)間由72小時(shí)變?yōu)?8小時(shí)，其他反應(yīng)條件保持不變。而圖中箭頭所指區(qū)域?yàn)榉蔷^(qū)，說明膠囊殼是由非晶成分組成的。 圖 2 水熱合成樣品的XRD衍射花樣 所得樣品的結(jié)構(gòu)和形貌通過TEM, SAED和HRTEM進(jìn)一步觀測(cè)測(cè)定。所得樣品顆粒的衍射譜峰2θ=176。采用XRD和TEM表征方法對(duì)所得的產(chǎn)物的物相、形貌和粒徑大小進(jìn)行了表征，并且討論了納米粒子的形成過程。參考文獻(xiàn)： Patel D, Moon J Y, Chang Y, Kim T J, Lee G H. Colloid Surf. A, 2008, 313–314: 9194. Zhao M, Josephson L, Tang Y, Weissleder R. Angew. . Ed., 2003, 42: 13751378. Mornet S, Vasseur S, Grasset F, Veverka P, Goglio G, Demourgues A, Portiera J, Pollertc E, Duguet E. Prog. Solid State Chem., 2006, 34: 237247. Stevens P D, Fan J, Gardimalla H M R, Yen M, Gao Y. Org. Lett., 2005, 7: 20852088. Jun Y, Choi J, Cheon J. Chem. Commun., 2007, 12031207. 周志剛，廖紹彬等編著。孫守恒等[49]在惰性氣流下混合乙酰丙酮化物，十六烷醇，油酸，油胺，二苯醚。充分?jǐn)嚢韬?，加?0℃水浴中陳化4小時(shí)，便可得Fe3O4凝膠溶液。近來,[46]對(duì)Fe2+的濃度在Fe3O4納米顆粒的制備中的影響進(jìn)行了研究,并認(rèn)為Fe2+的濃度對(duì)產(chǎn)物的結(jié)晶狀況影響很大，當(dāng)Fe2+的濃度小于1M時(shí),制備的Fe3O4純度較差(含一定量的Fe2O3) ,且隨著Fe2+濃度的提高,產(chǎn)物的飽和磁化強(qiáng)度有較大的提高。均相沉淀法通過控制溶液中沉淀劑的濃度,使之緩慢增加,從而使溶液中的沉淀均勻出現(xiàn)。Gao等[41]以FeCl3和尿素為前驅(qū)體，以藻酸鹽為還原劑，在180℃條件下，水熱處理24小時(shí)，制備了尺寸大概25nm的Fe3O4納米顆粒。首先以Fe(acac)3為Fe源制備粒徑為4nm的Fe3O4顆粒,然后以粒徑為4nm的Fe3O4顆粒為晶種，通過控制保溫時(shí)間等因素分別制備了粒徑分別為116 nm的Fe3O4納米顆粒。由于整個(gè)反應(yīng)在密閉的反應(yīng)空間里進(jìn)行，從而使水熱反應(yīng)可以在超過水的沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行。但是由于Fe3O4納米粒子很小，本身又具有磁性，所以極易團(tuán)聚，同時(shí)由于Fe3O4納米粒子的活性較高，穩(wěn)定性較差，二價(jià)鐵離子容易被氧化，所以在制備過程中穩(wěn)定性也是應(yīng)主要考慮的問題。納米Fe3O4表現(xiàn)出不用于常規(guī)Fe3O4的一些獨(dú)特性質(zhì)，如較高的磁性，優(yōu)異的表面活性，有顯著的磁敏，氣敏特性，以及較高的導(dǎo)電性，小尺寸效應(yīng)以及量子隧道效應(yīng)等，這些獨(dú)特的性質(zhì)使得Fe3O4納米粒子的研究備受矚目。Kirpotin等[30]發(fā)明了將聚合物如葡聚糖與超順磁性納米顆粒按5:1的重量比制成醫(yī)用超順磁粒子。癌癥的過熱治療，過熱治療是根據(jù)病毒或病灶部位對(duì)溫度的敏感而發(fā)展起來的一種技術(shù),并在抗癌方面得到了一定的應(yīng)用。納米級(jí)的永磁材料磁性能更優(yōu)越,其永磁性能可以隨合金的組元、含量和制造工藝等不同而有顯著的變化。（1） 磁記錄方面的應(yīng)用在當(dāng)代信息社會(huì)中,磁信息材料和技術(shù)的應(yīng)用占有很大的比例,而納米磁性材料更開創(chuàng)了重要的新應(yīng)用,例如,電子計(jì)算機(jī)中的磁自旋隨機(jī)存儲(chǔ)器,磁電子學(xué)中的自旋閥磁讀出頭和自旋閥三極管等都是應(yīng)用多層納米磁膜研制成的[22]。磁性納米粒子還具有特殊的超順磁性，在巨磁電阻，磁性液體，磁記錄，軟磁，永磁，磁制冷，巨磁阻抗材料以及磁光器件，磁探測(cè)器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。磁性納米粒子由于小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)而使得它具有常規(guī)晶粒所不具備的磁特性，當(dāng)磁性材料尺寸降至納米尺度時(shí)，產(chǎn)生了一些特有的性質(zhì)。上述兩種順磁和抗磁作用都是非常弱的。對(duì)于鐵族過渡族元素來說，如Fe，Ni，Co 等，原子磁矩就來源于未滿殼層的3d 電子。目前它已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于磁流體、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、催化以及生物學(xué)等領(lǐng)域[15]，是一種應(yīng)用十分廣泛的信息功能材料。四氧化三鐵納米粒子的制備和表征畢業(yè)論文 目 錄摘要.........................................................6Abstract.....................................................6第一章. 緒論.................................................9 ..................................9 ..........................10 ...........................10 .............................11 ......................14 .......................................15 .......................................16 .....................................17 ..................................17 .....................................18參考文獻(xiàn)......................................................18第二章. 水熱法制備四氧化三鐵納米粒子及結(jié)構(gòu)表征................21 ...............................................21 ...........................................21 .....................................22 ..........................22 ......................................22 .........................................23 ......................23 ................................24 ......................25 ............................27 ...............................................28總結(jié)與展望....................................................29致 謝.........................................................30附 錄.........................................................31 第 一 章 緒 論近十幾年來，納米科技得到了迅猛發(fā)展，并且廣泛滲透于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，形成了一系列既相對(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系的分支學(xué)科。磁性納米材料是指其構(gòu)成磁性物質(zhì)的尺度等于或小于其相位相干長度而大于原子的尺寸。磁性材料之間的吸引和排斥作用主要是由其磁偶極作用導(dǎo)致的，根據(jù)磁性材料的偶極子在外加磁場的存在與消失條件下的排列狀況可以把磁性材料分類為五種：抗磁性、順磁性、鐵磁性、亞鐵磁性、反鐵磁性[67]。然而，對(duì)于鐵磁材料來說，無論有無外加磁場，磁偶極子都會(huì)沿著同一方向進(jìn)行排列，并且呈現(xiàn)長程有序。如單磁疇結(jié)構(gòu)[8]，超順磁性[9]，高矯頑力[10]，磁相變溫度[11]等。當(dāng)磁性粒子粒徑控制在1020nm尺度范圍時(shí)，每個(gè)納米粒子都相當(dāng)于一個(gè)單磁疇結(jié)構(gòu)。最近國際上在Co鐵氧體和磁性金屬的復(fù)合磁記錄材料的研究中取得了高飽和磁化強(qiáng)度和高矯頑力同時(shí)兼?zhèn)涞牧己眯Ч鸞23]。(3)在納米軟磁材料方面的應(yīng)用對(duì)于軟磁材料,一般要求有高的起始磁導(dǎo)率和飽和磁化強(qiáng)度,低的矯頑力和磁損耗,寬頻帶等。將超順磁性或順磁性的Fe3O4納米顆粒注入并使其富集于病灶部位,在交變磁場的作用下納米Fe3O4顆粒升溫至43～45℃,從而殺死腫瘤細(xì)胞,而周圍的健康組織不會(huì)受到傷害。該藥劑不僅能作成MRI造影劑,還可引導(dǎo)對(duì)靶部位加熱和載帶治療藥物在靶組織專一釋放。Fe3O4納米粒子常用作記錄材料，顏料，磁流體材料，催化劑，電子材料等，其在生物技術(shù)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亦有很好的應(yīng)用前景。近年來已經(jīng)發(fā)展了多種制備Fe3O4納米粒子的方法，大體上可分為固相法和液相法兩大類。反應(yīng)溫度和反應(yīng)釜內(nèi)水的體積將決定反應(yīng)釜內(nèi)的壓強(qiáng)。此外，Shouheng Sun等[37]還利用該方法制備了MFe2O4(M =Co,Mn)磁性納米顆粒，并對(duì)該顆粒的性能進(jìn)行了研究。水熱法合成的磁性納米粒子顯示了一定的有點(diǎn)，但所得產(chǎn)物單分散性不是很好，粒子的尺寸分布不是很均勻。共沉淀法在含有多種陽離子的溶液中加入沉淀劑,讓所有離子完全沉淀。 微乳液法微乳液法是指兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液,也就是雙親分子將連續(xù)介質(zhì)分割成微小空間而形成微型反應(yīng)器，反應(yīng)物在其中反應(yīng)生成固相。將上述凝膠溶液置于磁場中分離出Fe3O4磁性納米粒子溶液并清洗，將清洗好Fe3O4納米顆粒溶液