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一维铁基磁性纳米材料被认为是当今材料科学与凝聚态物理领域的重要研究课题之一和构筑新一代电磁光多功能器件的重要组成元件。它们不仅具有颗粒型磁性纳米材料的多种特殊物理效应,而且其特有的形状各向异性能够有效地突破颗粒型材料对磁电性能的限制,因此,有望其在高密度磁记录、自旋电子器件、电磁波吸收、磁性传感器、催化以及生物医学等领域得到应用。实际研究和应用中,不仅要求一维磁性纳米材料的制备方法简单、成本低廉和可批量生产,而且要求其结构具有均匀、连续以及宽度或直径可控等特点。本文中,我们通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶胶辅助静电纺丝技术以及后期热处理成功的制备了结构可控的SrFe12O19、CoFe2O4、Fe-Co合金、Fe-Ni合金纳米带和SiO2-modified CoFe2O4纳米管,并系统地研究了其微观结构和磁性;除此之外,以CuFe2O4多孔纳米管和NiFe2O4/SrTiO3复合纳米管为例,深入探讨了尖晶石铁氧体材料在光催化辅助有机污染物降解中发挥的作用。主要结果如下:1.连续且宽度可调控的SrFe12O19纳米带由大量单畴纳米颗粒自组装而成,每个纳米带都具有均匀的宽度、优良的结晶性和高的化学纯度;随着纺丝溶液中PVP浓度增大,SrFe12O19纳米带逐渐变宽,但其颗粒尺寸减小,并在同一个纳米带上的分布越加致密;所有纳米带样品都具有较大Ms和Hc,并且都随带宽的增加而增大,最大值分别为67.9 emu·g-1和7.31 kOe,其中该Hc大于目前所有文献报道中关于纯SrFe12O19纳米材料的Hc,这主要归因于其单畴颗粒、高的磁晶各向异性、独特的形状各向异性以及颗粒与颗粒之间和带与带之间的强交换作用;Stoner-Wohlfarth卷曲模型被用来定性分析SrFe12O19纳米带的磁化翻转过程。2.CoFe2O4纳米带除了具有良好结晶性和化学纯度外,还在室温下表现出典型的铁磁性行为,其Ms随着退火温度升高而逐渐增大,Hc则单调递减,在750 oC下退火得到的纳米带具有最大Ms(80.3 emu·g-1),该值接近相应的块体值,在450oC下退火得到的纳米带具有最大Hc(1802 Oe),该值大于目前所有文献报道关于纯CoFe2O4一维纳米结构的Hc;分别在450 oC和550 oC下退火得到的CoFe2O4纳米带按照一致转动的方式进行磁化翻转,而分别在650 oC和750 oC下退火得到的CoFe2O4纳米带则按照磁畴成核的方式进行磁化翻转。3.首次利用H2分别还原电纺丝CoFe2O4和NiFe2O4纳米带制备了Fe-Co合金和Fe-Ni合金纳米带,系统研究发现:所有合金样品都具有新颖的带状纳米结构,并且表现出优秀的软铁磁特性,还原温度对样品的结构和磁性能有非常重要的影响。对Fe-Co合金纳米带,随着还原温度的升高,Ms从122 emu·g-1增大到210 emu·g-1,而Hc从296 Oe逐渐减小到173 Oe。对Fe-Ni合金纳米带,当还原温度处于300 oC~500 oC范围内,被还原的样品很好的保持了纳米带结构,当还原温度上升到600 oC时,被还原的样品则全部转变为由颗粒团簇组成的纳米颗粒链;随着还原温度升高,尖晶石NiFe2O4先被还原为体心立方(bcc)Fe-Ni合金,再被还原为面心立方(fcc)Fe-Ni合金,样品的Ms先增大、后减小、然后再增大,而Hc先单调递减、最后基本保持不变,虽然在400 oC下还原的纳米带样品是bcc Fe-Ni合金和fcc Fe-Ni合金的复合物,它具有最大的Ms和适中的Hc。4.对于SiO2-modified CoFe2O4纳米管,非磁性SiO2以非晶的形式均匀分布在CoFe2O4纳米颗粒周围,从而对样品的微观结构、颗粒尺寸以及磁性有深远的影响:纯CoFe2O4样品在1000 oC下退火呈现棒状结构,而SiO2-modified CoFe2O4样品呈现管状结构;随着纳米管样品中SiO2含量的增加,其Ms单调递减,Hc先增大后减小,而且,纯CoFe2O4纳米棒具有最大Ms(80 emu·g-1),而非晶SiO2含量为14.9 wt%的SiO2-modified CoFe2O4纳米管具有最高Hc(1477 Oe);此工作证明:少量非晶物质的引入能增强电纺丝一维纳米结构在高温处理时的稳定性。5.CuFe2O4多孔纳米管是由大量具有反尖晶石晶体结构和规则多面体形状的单晶纳米颗粒组成,平均管径为272±2 nm,它具有化学分布均匀、光响应特性强、比表面积大(12.8 m2·g-1)、室温磁性优良(18 emu·g-1和1531 Oe)等特点;在辅助酸性品红溶液光降解中,正由于其独特的多孔管状纳米结构和良好的光响应特性以及化学稳定性,表现出优异的光催化活性和稳定性;利用其本征磁特性,通过磁分离对分散溶液中的CuFe2O4多孔纳米管进行快速回收从而重复利用,而且有效地防止其残留物造成的二次污染。6.首次利用单喷丝头和Side-by-Side双喷丝头静电纺丝法分别制备了NiFe2O4/SrTiO3多孔异质型复合纳米管和管中颗粒型复合纳米管光催化剂,研究表明:NiFe2O4/SrTiO3多孔异质型复合纳米管就是大量的NiFe2O4和SrTiO3纳米颗粒异质结组成的中空纳米结构,而NiFe2O4/SrTiO3管中颗粒型复合纳米管是由SrTiO3纳米颗粒嵌入到NiFe2O4纳米管中而组装而成的核壳结构;两种复合纳米管光催化剂均具有增强的光响应特性和室温磁性能;磁分离实验直接证明NiFe2O4/SrTiO3多孔异质型复合纳米管和管中颗粒型复合纳米管的回收效率分别约为95%和99%;在辅助罗丹明B光降解中,它们都表现出优秀的光催化活性和稳定性能;该工作为不同材料自组装成核壳纳米结构提供了新的方法。