鐵氧化物納米顆粒、懸浮液的制備及熱力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、鐵氧化物納米材料作為一種重要的化工原料，在工業(yè)催化、顏料、氣體傳感器、磁性記錄材料以及生物醫(yī)藥等諸多重要領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，因此調(diào)控合成鐵氧化物納米材料已成為最近幾年研究的熱點。本文采用水熱法，制備了一系列鐵氧化物納米材料，系統(tǒng)的研究了不同反應(yīng)條件下對鐵氧化物納米材料的形貌、尺寸、結(jié)構(gòu)和物相的影響，并探討了相關(guān)的合成機理。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 以FeCl3·6H2O和L-谷氨酸為反應(yīng)物，通過低溫水熱法制備了α-Fe2

2、O3納米顆粒懸浮液，研究結(jié)果表明L-谷氨酸對制備α-Fe2O3懸浮液起到了關(guān)鍵性的作用。在290-335 K溫區(qū)內(nèi)，運用精密自動絕熱量熱儀分別測定了α-Fe2O3納米顆粒懸浮液、懸浮液基液和固體α-Fe2O3納米顆粒的實驗?zāi)枱崛?，根?jù)上述實驗結(jié)果，得到了α-Fe2O3納米顆粒懸浮液的超額實驗?zāi)枱崛荩Y(jié)果表明穩(wěn)定的α-Fe2O3納米顆粒懸浮液與不穩(wěn)定的懸浮液相比表現(xiàn)出了不同的熱力學(xué)性質(zhì)，該實驗結(jié)果對于深入研究納米顆粒懸浮液的高效傳熱機

3、理有一定的理論指導(dǎo)意義。
　　 采用低溫水熱法，以FeCl3·6H2O和尿素為反應(yīng)物料制備了棒狀和紡錘狀兩種不同形貌的β-FeOOH納米材料。在78-390 K溫區(qū)內(nèi)，運用精密自動絕熱量熱儀分別測定了棒狀和紡錘狀β-FeOOH納米材料的實驗?zāi)枱崛?。結(jié)果表明在相同測試溫度下，棒狀和紡錘狀的β-FeOOH納米材料具有不同的實驗?zāi)枱崛葜怠４送鈱λ苽涞漠a(chǎn)物進行了TEM、XRD、TG表征。
　　 在配位劑EDTA的協(xié)助下，通

4、過水熱法制備了一維棒狀結(jié)構(gòu)的α-FeOOH，并對產(chǎn)物進行了XRD、TEM、HRTEM、FT-IR的表征，結(jié)果表明EDTA和Fe3+濃度對產(chǎn)物的物相和形貌有著明顯的影響。另外，還分別研究了反應(yīng)溫度、不同類型的無機鹽和表面活性劑對最終產(chǎn)物的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度、無機鹽和表面活性劑對產(chǎn)物的大小影響較大。最后對一維棒狀結(jié)構(gòu)的α-FeOOH形成機理做了探討。
　　 通過簡單、新穎的一步水熱法，以FeCl3·6H2O為反應(yīng)物料，檸檬酸三鈉

5、為還原劑制備了Fe3O4納米顆粒。結(jié)果表明改變檸檬酸三鈉的濃度可以調(diào)控產(chǎn)物Fe3O4納米顆粒的大小。討論了改變Fe3+和NaOH濃度、反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響，實驗結(jié)果表明改變上述條件對產(chǎn)物的物相和形貌有很大的影響。在該反應(yīng)體系中，制備的Fe3O4納米顆粒能夠通過超聲處理重新分散到水溶液中形成具有一定穩(wěn)定性的Fe3O4納米顆粒懸浮液。該方法制備的Fe3O4納米顆粒其磁矯頑力Hc和剩余磁感應(yīng)強度Mr都基本為零，表明Fe3O4納米顆粒具有超順磁