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摘要γ- Fe2O3 磁性纳米材料因其在磁记录材料、催化剂和气敏材料等领域的广泛使用而倍受瞩目。纳米材料由于其表面效应极易发生团聚, 使其丧失纳米材料的优异性能。此外, 对于纳米γ- Fe2O3而言, 由于其在较低温度下极易转化为热稳定相α- Fe2O3, 因此, 常将γ- Fe2O3分散在某种基质中如聚合物、微孔玻璃或无机惰性载体SiO2中以防止γ- Fe2O3发生团聚, 同时抑制其向热稳定相α- Fe2O3转化。10496
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本次研究是研究H2SiF6水解的基本条件以及制备磁性伽马Fe2O3/SiO2复合颗粒的制备工艺，包括H2SiF6浓度、温度、水解方式等对合成产物的包覆程度的影响。
但实验结果表明：利用H2SiF6水解，并没有将SiO2包覆在γ- Fe2O3上。
关键词：H2SiF6水解；磁性纳米材料；γ- Fe2O3；γ- Fe2O3/SiO2
Abstract
Great attention have been paid to the γ- Fe2O3 magnetic nanoparticles as it is used widely in the magnetic recording materials, catalyst, and air-sensitive materials. Because of agglomeration is very easy happened on the surface of the nanometer materials, which lose the excellent property of the nanometer materials. Furthermore, as γ- Fe2O3 nanometer, it’s very easy translate into stable phase α- Fe2O3 at low temperature, so we always put the γ- Fe2O3 into some kind of matrixs, such as polymer, micropore glass, or inorganic inert carrier SiO2 to avoid the agglomeration of the γ- Fe2O3, at the same time restraining it to transform the stable phase α- Fe2O3.
This study is to research the general conditions of the hydrolysis of H2SiF6, and the preparation technology of the magnetic γ- Fe2O3/ SiO2 composite particle, including concentration of H2SiF6, temperature, ways of the hydrolysis that effect the coated extent of the synthetic product.
But the experimental result shows that using the hydrolysis of H2SiF6 still can’t make SiO2 to coat on the γ- Fe2O3.
Key words: hydrolysis of H2SiF6；magnetic nanoparticles；γ- Fe2O3；γ- Fe2O3/ SiO2
目 录
1 前言5
1.1 纳米磁性材料5
1.2 纳米复合材料5
1.3 纳米磁性复合材料6
1.3.1 纳米磁性复合材料的分类6
1.3.2 纳米磁性复合材料表面修饰效果6
1.3.3 Si02基纳米磁性复合材料7
1.3.4 Si02基纳米磁性复合材料的研究现状7
1.4 氟硅酸（H2SiF6）及其水解反应8
1.4.1 H2SiF6的物理性质8
1.4.2 H2SiF6水溶液的性质和组成9
1.4.3 与金属离子的反应10
1.5 SiO2包覆在γ-Fe203表面的机理10
1.6 分散方法对纳米颗粒化学复合镀层组织及性能的影响10
1.7 本课题的研究目的和意义11
2 实验部分13
2.1实验仪器与试剂13
2.1.1 实验试剂13
2.1.2 实验仪器13
2.2 实验步骤13
3 实验结果与讨论17
3.1 扫描电镜图像17
3.2 X射线光电子能谱图19
3.3 X射线衍射图谱22
4 结论24
参考文献25
致谢27
1 前言
1.1 纳米磁性材料
从广义上说，纳米材料是指在三文空间中至少有一文处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。因此，从文数的角度考虑，可以将纳米磁性材料分为三类:（1）零文，指在空间三文尺度均在纳米尺度，如磁性纳米粒子;(2)一文，指在空间有两文处于纳米尺度，如磁性纳米丝、磁性纳米棒等;(3)二文，指在三文空间中有一文在纳米尺度，如磁性超薄膜、多层膜等。本论文研究的对象是磁性纳米粒子。
根据物质的磁性，纳米磁性材料大致可分为:永磁(硬磁)纳米材料、软磁纳米材料、半硬磁纳米材料、旋磁纳米材料、矩磁纳米材料和压磁纳米材料等。根据磁性材料的物相可分:固相磁性纳米材料和液相磁性纳米材料等。根据应用的角度，磁性纳米材料可分为:纳米微晶软磁材料、纳米微晶永磁材料、纳米磁记录材料、磁性液体、颗粒膜磁性材料、巨磁电阻材料等。根据其结构大小分为:纳米颗粒型，如一些磁记录介质、磁性液体、磁性药物及吸波材料等;纳米微晶型，如纳米微晶永磁材料、纳米微晶软磁材料等;纳米结构型，有人工纳米结构材料(薄膜、颗粒膜、多层膜、隧道膜)和天然纳米结构材料(钙钦矿型化合物)等。纳米磁性材料按材料进行分类则主要可分为金属纳米磁性材料和铁氧体纳米磁性材料。其中，铁氧体纳米磁性材料在高频磁记录、催化剂、磁流体、超顺磁体以及电磁波吸波材料等领域都有广泛的应用。[1]