2.5.4 磁滞回线原理 12

2.5.5 热重分析 12

2.5.6 差示扫描量热法 13

3 实验结果分析 13

3.1 尖晶石型铁氧体XRD分析 13

3.2 石墨烯-铁氧体XRD分析 14

3.3 MAX的酸化腐蚀产物MXene的XRD分析 15

3.4 MXene-MnFe2O4 的XRD分析 16

3.5 磁滞回线图分析 16

4 结论 17

致 谢 19

参考文献 20 

1 绪论

1.1 MnFe2O4尖晶石型铁氧体材料

1.1.1 MnFe2O4尖晶石型铁氧体材料的简介

Spinel ferrite(化学式MFe2O4)是一种具有多种特性的多功能材料高磁导率,低损耗,良好的介电性能,良好的机械性能和化学稳定性。高频性能,广泛应用于催化、吸附、医药、信息存储等领域。但是因为容易团聚MFe2O4电导率很低,这严重制约了其优越的性能,因此,复杂成为解决MFe2O4缺陷的重要方式,最常用的是石墨烯复合物适用于生物医学和微波吸收材料。然而,MXene石墨烯有多巨大的比表面积和多层材料已与各种类型的复合材料,复合载体MFe2O4是优秀的,是有利于发展的微波吸收材料,药物载体、电极材料等新材料。

1.1.2 MnFe2O4尖晶石型铁氧体材料的结构

尖晶石型材料的通式为AB2O4型,是离子晶体中的一个大类。等轴晶系。A为二价阳离子,如Mg2+,Fe2+,CO2+,Ni2+,Mn2+,Zn2+,Cd2+等;B为三价阳离子,如Al3+,Fe3+,CO3+,Cr3+,Ga3+等。A2+离子为4配位,而B3+为6配位。

 晶体结构AB2O4

所示的结构MnFe2O4尖晶石铁氧体,可分为8个小立方体单元,分别由4个A型和4个B型小单位。每一种类型,B型小单位有4个氧离子,在细胞中的O2-的数目是8*4=32个。Mg2+是中心的一个小单元和顶点的一半和B的顶点式小单元的一半,在细胞中的Mg2+数量为4*(1+4/8)+4*4/8个。镁离子是四配位,占据四面体空隙中O2-致密物沉积。每个B型小单位有4个Fe3+,在细胞中的Fe3+数为4*4=16个。Fe3+占据六的协调,在紧密堆积的O2-的表面。

阳离子堆积中的A和B晶位图

1.1.3 MnFe2O4尖晶石型铁氧体材料的制备方法

制备 MnFe2O4尖晶石型铁氧体材料大致分为物理法跟化学法。物理有机械球磨法,可是机械球磨法精度低、耗时长,因此现在研究人员很多时候一般不再使用。化学法有水热合成法、共沉淀法和溶胶-凝胶法等,其沉淀法烧结温度高,产物纯度低,沉淀物水洗过滤较困难等缺点,但简单易行且成本低,因此只适合于需求量较大的分体产物制备。溶胶-凝胶法原料价格昂贵,且通常整个溶胶-凝胶法过程所需时间长,相比较而言,用得较多的是水热法。

水热合成法是指用温度100~1000 ℃封闭的不锈钢反应器在压力1MPa到1GPa在水溶液中的化学反应合成。在亚临界和超临界水热条件下,水热反应可以取代一些高温固相反应由于分子水平上的反应。由于均质形核和非均匀成核机理和固相反应的水热反应的扩散机制,和其他方法可以创建新的化合物和新材料的制备、不溶性物质溶解和再结晶理论。

水热合成原子、分子尺度晶体生长和粒子结构。一般温度100摄氏度以上,上方压力105pa。采用水热法合成出晶粒相对完整、粒径分布均匀,可用于合成纳米粉体材料的不同形态。许多化学反应,如氧化还原反应,分解反应,可以在水热过程的发生,以及许多重要的化学过程,如沉淀、分解和结晶。水热反应的反应物可以是金属粉末的悬浮液、金属盐、氧化物或水溶液.。同时,水热反应可以控制反应温度和反应物浓度,从而调节合成晶体的粒径。其中水热结晶用得最多。高温高压下水的作用:(1)作为化学组分,促进化学反应;(2)促进反应及重排;(3)作为压力传递介质;(4)降低熔点(5)提高溶解度

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