磁性納米復(fù)合材料的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、磁性納米復(fù)合材料的制備是當(dāng)今納米新材料研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。本論文首次利用L-半胱氨酸修飾Fe3O4顆粒，成功地得到了超順磁性的Fe3O4/Au復(fù)合物的微米球；還利用了溶劑熱的方法制備出了三維花狀的Fe3O4@Bi2O3核殼結(jié)構(gòu)和Fe3O4@SiO2@CeO2@Au的多殼層的復(fù)合材料，并對(duì)產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　 1．在水溶液中，利用L-半胱氨酸修飾Fe3O4納米球使其表面功能化帶上巰基(-SH)和氨

2、基(-NH2)，再利于Au納米顆粒與巰基（氨基）間的強(qiáng)的配位作用將Au納米顆粒吸附在Fe3O4球的表面，成功地制備出了Fe3O4Au復(fù)合物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成出來的Fe3O4/Au復(fù)合物在近紅外區(qū)有強(qiáng)的吸收，并且可通過調(diào)節(jié)內(nèi)核Fe3O4的直徑大小來控制其光學(xué)性質(zhì)從可見光區(qū)到近紅外區(qū)。制備的Fe3O4/Au納米復(fù)合物在光熱治療、催化、生物傳感、探針等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。此外，這種制備磁性復(fù)合物的方法還可能為合成其他納米復(fù)合材料提供了一種簡

3、便的合適的途徑。
　　 2．將制備的Fe3O4顆粒分散在溶有Bi(NO3)3的乙二醇與乙醇的混合溶劑中（體積比為1:2），利用溶劑熱的方法，合成出了三維花狀的Fe3O4@Bi2O3核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的光催化劑。這種復(fù)合材料的形貌為420nm左右的花狀的微米球，并且這些花狀的微米球的表層是由一些厚度約為4-10nm、寬度約為100-140nm的納米片組裝而成。在室溫下，這種復(fù)合材料具有超順磁性。值得強(qiáng)調(diào)的是我們合成的這種復(fù)合材料的

4、光催化劑不但可以容易的通過外加磁場來回收，而且在降解羅丹明B的過程中呈現(xiàn)出非常強(qiáng)的催化活性。我們制備的Fe3O4@Bi2O3復(fù)合材料的催化劑的催化效率大約為商品的Bi2O3催化效率的7-10倍，并且當(dāng)光照時(shí)間達(dá)到50分鐘時(shí)，復(fù)合材料的催化劑降解羅丹明B的效率接近到了100％。此外，由于其特殊的形貌結(jié)構(gòu)，這種復(fù)合材料還有望在污水處理、傳感器、微電子學(xué)、能源儲(chǔ)備等方面得到應(yīng)用。
　　 3．通過水解的方法在Fe3O4微米球的表面生成了

5、一層SiO2的殼層，接著再利用Ce4+在堿性條件下水解生成CeO2的溶膠，吸附在SiO2殼層的表面，水熱180℃保持36小時(shí)后成功制備出了Fe3O4@SiO2@CeO2雙殼層的磁性復(fù)合物；而Fe3O4@SiO2@CeO2@Au復(fù)合物的制備則是用APTS（3-氨基丙基三乙氧基硅烷）修飾CeO2殼層使其表面氨基化，利用Au納米顆粒與氨基間的強(qiáng)的配位作用將Au納米顆粒吸附在CeO2殼層的表面。通過分步制備出來的Fe3O4@SiO2@CeO2@