文档介绍：安徽大学
硕士学位论文
氧化铁纳米颗粒的制备及其复合材料研究
姓名:周佳佳
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:丁明
2010-04
摘要
摘要
a-Fe2O3 和 Fe3O4 是两种重要的铁的氧化物。a-Fe2O3 由于其独特的性质,在
化学传感器、催化剂、颜料、电池电极材料等诸多领域具有广泛的应用前景。Fe3O4
因其独特的磁学性能和良好的生物相容性,运用于磁记录材料、磁性流体、药物
的运输、免疫诊断等方面。对 Fe3O4 纳米颗粒表面修饰包覆改性,制备出 Fe3O4
纳米复合材料,既可以保留磁性,又具有新的特性,是近年来研究的热点。
本论文主要研究了 a-Fe2O3 和 Fe3O4 纳米颗粒的制备并对 Fe3O4 表面进行包
覆改性。主要研究内容如下:
1. a-Fe2O3 纳米棒和纳米立方体的制备及性能研究
以 FeCl3、尿素和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(DBS)为原料,首先通过
水热体系得到 a-FeOOH 纳米棒,一方面通过直接煅烧前驱体的方法获得 a-Fe2O3
纳米棒,此过程产物保持了 a-FeOOH 的形貌;另一方面可在该水热体系中通过
控制原料与 DBS 的物质的量之比,直接实现 a-FeOOH→a-Fe2O3 的转变,得到
a-Fe2O3 纳米立方体,从而同时实现了晶型以及形貌的转变。详细研究了表面活
性剂含量对产物晶型和结构的影响,提出了可能的生长机理,同时对两种形貌的
a-Fe2O3 纳米颗粒的光学性能和磁学性能进行了初步研究。
2. Fe3O4 纳米颗粒的制备及其性能研究
采用条件温和、易于控制、简单易行的液相合成方法,以 FeSO4,(NH4)2CO3
为原料,水为溶剂,加热回流直接得到磁性 Fe3O4 纳米颗粒,运用 XRD、SEM,
研究了反应温度、反应时间等因素的影响。当反应温度为 80℃,时间为 8h 时成
功制备出单晶准八面体 Fe3O4 纳米颗粒,由热重分析可知所制备的颗粒热稳定性
良好,由磁性分析可知其饱和磁化强度高,达到。
2/壳聚糖纳米复合颗粒的制备及其性能研究
壳聚糖具有特殊的生理活性、无毒、可生物降解、生物相容性好等优点,是
纳米颗粒理想的修饰剂。本章采取的方法是首先对 Fe3O4 的表面进行 SiO 2 包覆
改性,再与壳聚糖复合,所制备的 Fe3O4/SiO 2/Chitosan纳米复合颗粒具有一定的
磁性,便于分离,以重金属 Cr6+溶液为模拟污染物,考察了其对 Cr6+的吸附率,
实验表明吸附率达到 %,制备的复合颗粒有望在污水处理等方面获得应用。
I
氧化铁纳米颗粒的制备及其复合材料研究
4. Fe3O4/聚苯胺纳米复合材料的制备及其性能研究
运用溶液聚合法在 Fe3O4 表面包覆聚苯胺,制备 Fe3O4/聚苯胺纳米复合颗粒,
对制备的复合物颗粒的形貌、结构和性能进行分析,由 X 射线衍射、红外测试证
明两者不是机械混合,并讨论了 Fe3O4 含量对其磁性、热稳定性能以及吸波性能
的影响,得知在复合材料当掺杂的含量为 %时,材料的吸波性能最佳,渴望
作为吸波材料应用于实际。
关键词:a-Fe2O3,Fe3O4,壳聚糖,聚苯胺

II
Abstract
Abstract
a-Fe2O3 and Fe3O4 are two important kinds of iron a-Fe2O3,because of
its unique excellent properties, it is widely used as gas sensors,catalyst,pigment,
electrode material, Fe3O4,because of its ic property and patibility,
it is widely used in various fields,such as high-density ic recording media,
ferrofluids,drug delivery,medical diagnosis, years,people e interested
in the surface modification of Fe3O4,posite nanoparticles not only keep the
ic