以五羰基铁为原料合成纳米Fe3O4材料

摘要：本课题采用五羰基铁（Fe(CO)5)）为原料通过溶剂热法合成出Fe3O4纳米花，Fe(CO)5和无水乙醇分别作为铁源和溶剂。X射线衍射和EDS表征表明：获得的产物为纯相Fe3O4，未出现任何杂质；SEM和TEM图片表征表明：产物粒径均一，为100nm花状纳米结构，且这些纳米花由不规则多面体作为结构单元堆砌组装而成；Fe3O4纳米花的磁性分析表征表明：Fe3O4纳米花具有超顺磁性，且磁饱和量为82。6 emu g-1；用乙二醇代替乙醇作为溶剂对比实验表明：乙二醇体系无法获得纯Fe3O4产物。77198

毕业论文关键词：纳米粒子，磁性材料，Fe3O4纳米花，Fe(CO)5

Abstract：Fe3O4 nanoflowers were prepared by a simple and novel solvothermal process。 Iron pentacarbonyl (Fe(CO)5) and absolute ethanol were used as the iron source and solvent, respectively。 X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy results showed that the as-prepared product was pure cube phase Fe3O4 without any impurity。 Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy studies revealed that the product consisted of several uniform flower-like nanostructures with an average size of ca。 100 nm。 The nanoflowers consisted of many irregular polyhedrons as building blocks。 A comparative experiment indicated that pure cube phase Fe3O4 cannot be obtained by replacing the ethanol solvent with ethylene glycol。 Magnetic analysis revealed that the Fe3O4 nanoflowers had a superparamagnetic property with a saturation magnetization of 82。6 emu g-1。

Keywords: Nanoparticles, Magnetic materials, Fe3O4 nanoflowers, Fe(CO)5

1 引言 4

1。1 纳米材料概述 4

1。2 五羰基铁概述 5

1。3 磁性纳米材料简介 6

1。4 磁性纳米粒子的制备方法 7

1。5 纳米Fe3O4的性质 7

1。6 纳米Fe3O4的应用 8

2 实验步骤 8

3 结果与讨论 9

3。1 乙醇溶剂中溶剂热产物的X射线衍射 9

3。2 乙醇溶剂中溶剂热产物的形貌和结构 9

3。3 乙二醇溶剂中溶剂热产物的形貌和结构 10

3。4 乙醇溶剂中溶剂热产物的磁性能 11

3。5 其他醇溶剂对溶剂热产物形貌的影响 12

3。6 获得的纳米Fe3O4对铜离子的吸附性能 14

结论 17

参考文献 18

致谢 19

1 引言

随着纳米科学的不断发展，人们对纳米材料的性能提出了越来越高的要求。当宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。纳米科学技术的快速发展，给磁学这一古老的学科注入了新的活力。随着纳米技术与磁学的结合，磁性材料出现了很多新的性质和现象，已成为人们研究的热点。当磁性材料的尺寸降至纳米尺度时，不仅有纳米材料的常见特性，而且因为本身的磁结构而具有一些磁性材料特有的性质。如单磁畴结构，超顺磁性，高矫顽力，磁相变温度等[1-3]。目前，人们已经成功制备了各种各样的纳米材料，例如纳米金属材料，纳米半导体材料，纳米陶瓷材料，纳米有机材料，纳米磁性材料等等。其中纳米磁性材料在固定化酶、靶向药物、细胞分离、免疫分析等生物医学领域将有着重要的应用价值。以五羰基铁为原料合成纳米Fe3O4材料:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_88697.html