纳米Fe3O4磁性粒子以其显著的磁性能和电性能,在磁性液体、信息材料、吸波材料、药物载体和巨磁阻器件等领域具有广阔的应用前景。这些应用要求纳米磁性粒子具有良好的化学稳定性,然而,由于尺寸效应、磁偶极子引力等作用,磁性粒子易于团聚,且化学稳定性不高,易受氧化,表面羟基不足,导致难以直接应用。因此,对纳米Fe3O4磁性粒子进行改性,获得所需的表面性能(如水容性),并提高其稳定性是非常必要的。 本文首先采用化学共沉淀法,以FeCl2和FeCl3为原料,在沉淀剂NaOH的作用下制备反尖晶石型结构的纳米Fe3O4磁性粒子,其晶体的平均尺寸约为12 nm,呈超顺磁性,室温下比饱和磁化强度为70.72 emu/g。在水相介质中,考察了不同种类表面活性剂对该纳米粒子稳定性的影响,并对它们的改性机理进行了探讨。结果表明,合适的阴离子表面活性剂和硅烷偶联剂对抑制Fe3O4粒子的聚沉有一定作用,而非离子表面活性剂对Fe3O4粒子的防团聚无明显作用；采用阴离子和非离子表面活性剂复配进行改性,比单一表面活性剂能更有效地防止Fe3O4粒子团聚。当阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与非离子表面活性剂聚乙二醇4000(PEG-4000)的物质的量的比为3:1,反应体系呈弱酸性,改性时间为2h时,粒子的团聚粒径明显降低,粒径分布明显变窄,稳定性提高；随着水溶剂中粒子的含量增加,粒子间呈串珠似连接。 其次,采用改性剂对Fe3O4粒子进行表面改性,提高其在无水乙醇中的分散性,通过Stober方法使无机改性剂正硅酸乙酯(TEOS)在粒子表面沉积SiO2,制备了核壳结构的SiO2/Fe3O4复合粒子,探讨了改性剂种类、pH值、TEOS用量、反应时间及温度、搅拌速度等对复合粒子稳定性、耐酸性的影响,并使用傅立叶红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位、粒径分布、热分析、磁性能测试系统等手段对复合粒子进行了表征。结果表明,Fe3O4与SiO2间通过Fe-O-Si化学键的作用而牢固结合,形成核壳结构的复合粒子,粒径为400nm左右,修饰过程只发生在Fe3O4纳米粒子表面,没有深入晶格,Fe3O4纳米粒子的晶体结构没有改变,复合粒子的抗氧化性得到明显提高,饱和磁化强度随包覆层厚度的增加而逐渐减小,SiO2包覆量为40％时,其比饱和磁化强度为60.7 emu/g。