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磁性Fe3O4纳米粒子因为其独特的物理化学性质,被广泛的应用于信息存储、电子器件、环境治理、工业催化及生物医学等领域。本论文采用多元醇法,利用廉价的氯化铁及氯化亚铁为原料,制备出了尺寸均匀、结晶度高、磁性较强的Fe3O4纳米结构,并对其性能进行了研究。具体研究内容如下: 1.在多元醇条件下,以水合氯化铁和氢氧化钠为原料,二甘醇、三甘醇和四甘醇为溶剂,成功制备出了粒径均匀的Fe3O4纳米粒子;通过XRD及MPMS表征手段对所得产物的物相和磁性能进行了分析。分析结果表明,制备Fe3O4纳米粒子具有良好的结晶性和较高的纯度,并且在室温下呈超顺磁性,磁性较强。 2.采用小分子无机盐,包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、柠檬酸钠和多聚磷酸钠,作为表面修饰剂。对制备的Fe3O4纳米粒子进行修饰得到了其水相分散液,采用TEM和动态光散射仪对其水溶液性质进行表征。结果显示修饰后的Fe3O4纳米粒子在水溶液中可以稳定分散。 3.磁共振分析结果可知Fe3O4纳米粒子具有优异的磁共振成像性能,其既可用作T1造影剂也可用作T2造影剂。磁共振成像的性能与纳米粒子的粒径、表面修饰及其在水溶液中的分散状态有关。随着Fe3O4纳米粒子粒径的增大,R2/R1值增大。 4.以水合氯化亚铁为铁源,乙二醇为溶剂,在氢氧化钠和聚乙二醇存在的条件下,成功制备出了球形的Fe3O4纳米粒子聚集体,加入适量的无水乙酸钠后,所制备产物的形貌由球形变为立方体形。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM/SAED和MPMS对产物的物相、形貌和磁性能进行了研究。结果表明产物为纯相的四氧化三铁,粒径均匀,结晶性良好,磁性较强。 5.通过改变反应体系中无水乙酸钠的加入量以及反应温度,研究了产物的形貌变化及生长机理。结果表明反应体系中无水乙酸钠的含量,对形貌的变化有极为重要的影响,随着NaAc加入量的增多,Ac-优先吸附在{110}晶面,这使得最终产物的形貌,由球形逐渐转变为立方体形,其暴露面为{110}晶面。通过改变反应温度,考察了纳米粒子聚集体的有序组装过程。