特殊形狀納米顆粒的制備與表征.pdf

1、特殊形狀的納米顆粒由于具有大的形狀各向異性、表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，展現(xiàn)出優(yōu)異的電、磁、光及催化的特性，因而引起了研究者的關(guān)注。研究磁性金屬納米顆粒的制備及性質(zhì)特點有助于發(fā)現(xiàn)這些材料的新物性，開拓其新的應(yīng)用領(lǐng)域，為設(shè)計制造微型器件打下基礎(chǔ)。本工作在兩種相對簡單溫和的條件下，成功制備了具有特殊形狀的磁性納米顆粒，并對其生成機理、結(jié)構(gòu)和磁性進行了研究。 1.采用氫氣還原氫氧化鈷前驅(qū)體的方法制備金屬鈷納米顆粒。我們首先采用水熱方法，通過

2、調(diào)節(jié)混合溶劑中去離子水和丙三醇的比例制備了片狀及花狀β-Co(OH)2前驅(qū)體，片狀及花狀β-Co(OH)2,前驅(qū)體均是由許多β-Co(OH)2納米片構(gòu)成。尺寸較大的β-Co(OH)2,納米片易相互疊加形成層疊的片狀顆粒，而尺寸較小的納米片則易卷曲形成花狀結(jié)構(gòu)。然后通過氫氣還原片狀及花狀β-Co(OH)2前驅(qū)體制備了片狀及花狀金屬鈷納米顆粒。鈷納米顆粒很好的保持了前驅(qū)體的形貌。片狀及花狀鈷納米顆粒在室溫下均為鐵磁性，飽和磁化強度和矯頑力均

3、分別為：140 emu/g和234 Oe。其飽和磁化強度要小于相應(yīng)的塊體值，可能是由于顆粒表面的氧化層的存在。由于片狀和花狀鈷納米顆粒的HCP相結(jié)構(gòu)，特殊的形狀效應(yīng)和小的晶粒尺寸(～30nm)，其矯頑力要遠(yuǎn)高于相應(yīng)的塊體值。 2.采用液相還原方法，以水合肼作為還原劑，OH-離子為形狀控制劑，通過控制初始反應(yīng)液中金屬離子的摩爾比制備了平均直徑為150 nm、厚度10-20nm的不同成分的單相FCC結(jié)構(gòu)的Fe0.2(Co1-xNix

4、)0.8(x=0.2，0.4，0.6，0.8)合金納米片。不同成分的單相FCC結(jié)構(gòu)的Fe0.2(Co1-x Nix)0.8(x=0.2，0.4，0.6，0.g)合金納米片的點陣常數(shù)隨著鎳含量的增加線性減小，符合Vegard定則。不同成分的Fe0.2(Co1-xNix)0.8(x=0.2，0.4,0.6，0.8)合金均形成了連續(xù)的固溶體。不同成分的Fe0.2(Co1-xNix)0.8(x=0.2，0.4，0.6，0.8)合金納米片的飽和磁