纳米磁性材料的离子液体辅助合成及其相关特性研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shichangyou1982
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本文利用1-丁基3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([BMIN]BF4)代替传统的表面活性剂,成功的合成出了Fe304纳米粒子和Ni/Fe3O4核壳纳米粒子。论文采用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(RAMAN),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),振动样品磁强计(VSM)等测试方法对产物进行形貌、结构的表征以及性能的研究。首先,采用离子液体[BMIN]BF4辅助沉淀法在70℃下制备了具有良好分散性的Fe304纳米颗粒。并进一步系统的研究了不同掺杂量的[BMIN]BF4离子液体对样品结构、形貌和性能的影响,探讨了[BMIN]BF4离子液体在纳米颗粒生长过程中的作用机理。结果表明,少量的[BMIN]BF4离子液体的加入有助于纳米粒子的分散,而当加入的[BMIN]BF4离子液体量过大时,由于[BMIN]BF4离子液体间的作用会形成网状结构,反而会影响纳米颗粒的分散性能。当离子液体的掺杂量为3-5mL时,所制备的Fe304纳米颗粒分散性良好,颗粒直径约为15nm,且饱和磁强度Ms达到63.8emu·g-1。其次,进一步采用[BMIN]BF4离子液体辅助两步法制备出内核Ni纳米粒子和具有核壳结构的Ni/Fe3O4纳米粒子,并初步探究了Ni/Fe3O4纳米粒子的合成机理。结果表明,所制备的金属镍纳米粒子具有非晶结构,且粒径为30~50nm,饱和磁强度为37.2emu·g-1,而制备的Ni/Fe3O4纳米粒子通过分析手段证明确实具有核壳结构,且粒径为100~300nm,饱和磁强度为53emu·g-1。
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