Fe3O4@ZnO复合吸波材料的制备及其性能研究(3)

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1.1.1 固相合成法

(1) 球磨法

可分为普通球磨法和高能球磨法两类。普通球磨法是指在球磨机中，将粒度为几十微米的Fe3O4粗颗粒通过钢球之间或钢球与研磨罐内壁之间的撞击，将其破碎成细颗粒。高能球磨法是利用高能球磨机对原料进行机械合金化，把原料合成纳米尖晶石型铁氧体。球磨法产物晶粒尺寸不均匀，易引入杂质。

(2) 高温分解法

高温分解铁有机物法是将铁前驱体(如Fe(CO)5、Fe(CuP)3 等)高温分解产生铁原子，再由铁原子生成铁纳米粒子，将铁纳米粒子控制氧化得到氧化铁。这种方法制得的纳米粒子结晶度高、粒径可控且分布很窄。采用高温有机前驱体分解的方法，以Fe(acac)3 为前驱体制备出了单分散性较好的Fe3O4 纳米粒子，平均粒径为(6.4±0.9)nm，而且通过这些粒子的自组装还得到了排列规整的单层及多层的有序结构。

1.1.2液相合成法

（一）沉淀法

沉淀法包括共沉淀法、氧化沉淀法、还原沉淀法、交流电沉淀法和络合物分解法等。共沉淀法因具有产率高、成本低等特点，制备中应用较多，但该方法制备过程复杂，所制的的产物易团聚、氧化。共沉淀法是指在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中，加入沉淀剂，使金属离子生成沉淀或结晶，再将沉淀物脱水或热分解，制得纳米微粉的方法。该法反应原理是：Fe2++2Fe3++80H =Fe304+4H20该法普遍采用按1：2(物质的量比)混合的Fe2+与Fe3+溶液，以过量的氨水或氢氧化钠等溶液作为沉淀剂，在一定的温度、pH值及氮气保护的条件下，制备纳米级四氧化三铁粒子。邹涛等【1】在无氮气保护下，采用共沉淀制备了比饱和磁化强度达到75.9 emu／g的强磁性四氧化三铁纳米粒子。田国徽等【2】在无任何惰性气体保护情况下，采用反滴定化学共沉淀工艺，合成了纯度高、结晶性好的四氧化三铁纳米粒子粒径为34.6 nm。实验讨论了pH值、陈化温度及时间对晶粒粒径和磁性能的影响机制，pH值对晶粒粒径及磁性能的影响最为明显。结果表明，当pH值为9一10，陈化温度为90℃。180rain时，所制得的样品饱和磁化强度最高，达104.6emu／g。由于共沉淀法合成反应过程中的影响因素较多，如铁盐的类型、沉淀剂的种类及加入方式、反应终点的pH值、熟化等，因此，对共沉淀法进行了改进，提出了如改进共沉淀法、化学氧化沉淀法、分解沉淀法、微波沉淀法、微波和超声化学沉淀法等制备方法。

化学沉淀法

是在一定温度下，调节含Fe2+溶液的pH，使溶液中生成Fe(OH)2悬浮液，再采用氧气诱导、空气氧化Fe(OH)2悬浮液制得纳米Fe304粒子。孟哲等【3】在室温下，在pH为10左右的环境中，采用氧气诱导，使FeS04溶液由浅绿色迅速变为墨绿色的粘稠液绿锈(II)，再通过空气氧化，使墨绿色的绿锈(II)转化为黑色的悬浮液，制得的样品经抽滤、洗涤、500℃恒温干燥后进行表征。

结果表明，与粉碎法和化学合成法制得的样品相比，此法制得的磁粉纯度高，磁性强，粒径小，是一种制备Fe304粒径在20、30 nm的有效方法之一。

共沉淀法

共沉淀法是指在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中，加入沉淀剂，使金属离子生成沉淀或结晶，再将沉淀物脱水或热分解，制得纳米微粉的方法。当pH值为9一10，陈化温度为90℃。180 rain时，所制得的样品饱和磁化强度最高，达104．6 emu／g。由于共沉淀法合成反应过程中的影响因素较多，如铁盐的类型、沉淀剂的种类及加入方式、反应终点的pH值、熟化等，因此，对共沉淀法进行了改进，提出了如改进共沉淀法、化学氧化沉淀法、分解沉淀法、微波沉淀法、微波和超声化学沉淀法等制备方法。