Fe3O4納米材料的制備、改性及應(yīng)用.pdf

1、本論文利用空氣中的氧氣氧化部分Fe2+，堿性條件下簡(jiǎn)單快速的制備出具有三種形貌的磁性納米Fe3O4，此方法制備的Fe3O4非常穩(wěn)定，可暴露于空氣中不被氧化；利用納米Fe3O4表面所帶羥基與羧基之間進(jìn)行酯化反應(yīng)制備Fe3O4@油酸，經(jīng)過(guò)修飾后的Fe3O4疏水性能優(yōu)異，能很好的分散在有機(jī)溶劑中形成磁流體；用微乳液法制備Fe3O4/PS納米復(fù)合材料，討論了不同形貌Fe3O4前驅(qū)體與聚苯乙烯作用的不同效果，及表面活性劑的加入與否對(duì)反應(yīng)的影響。<

2、br>　　 具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.利用空氣中的氧氣作為天然的氧化劑，在較低溫度下部分氧化Fe2+，無(wú)需氮?dú)獗Ｗo(hù)，簡(jiǎn)潔快速的制備出具有多種形貌的Fe3O4磁性粒子。制備過(guò)程中無(wú)需添加其它的穩(wěn)定劑和氧化劑。我們以Ph值、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間為主要參數(shù)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，探索反應(yīng)的最佳條件。對(duì)最佳反應(yīng)條件下制備的產(chǎn)物進(jìn)行性質(zhì)表征。結(jié)果表明：堿源不同得到的產(chǎn)物形貌各異，以NaOH作為堿源，反應(yīng)在室溫下即可得到產(chǎn)物為八面體狀；以氨水作為

3、堿源，反應(yīng)得到的是類(lèi)球形納米粒子；以NaOH和氨水共同作為堿源，得到片狀的Fe3O4。該實(shí)驗(yàn)不僅為其它類(lèi)似納米材料的制備提供了一種簡(jiǎn)單可行的方法，也為期望通過(guò)改變反應(yīng)物獲得不同形貌的納米材料提供了一個(gè)有效的參考。
　　 2.在探索得到的最佳反應(yīng)條件下，分別制備分散性良好的八面體形貌納米Fe3O4和類(lèi)球形納米Fe3O4，反應(yīng)完全后洗滌至中性，加入適量的油酸鈉，通過(guò)Fe3O4表面所帶羥基與油酸鈉的羧基結(jié)合形成酯鍵，我們得到了Fe3O

4、4@油酸核殼結(jié)構(gòu)。對(duì)產(chǎn)物性質(zhì)進(jìn)行表征的結(jié)果顯示，油酸鈉修飾并未改變Fe3O4原有形貌且仍具有超順磁性，反應(yīng)產(chǎn)物中油酸的量占總量的較少。少量油酸的包覆使得Fe3O4表面由原先的親水轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷４送?，將得到的Fe3O4@油酸分散在有機(jī)溶劑中可以形成磁流體且磁響應(yīng)性和穩(wěn)定性極好，可廣泛應(yīng)用于磁性流體密封、磁流體選礦等領(lǐng)域。
　　 3.將上一章中制備的兩種形貌的Fe3O4@油酸納米材料分散在苯乙烯中，加入引發(fā)劑后，苯乙烯在Fe3O4@油