磁性纳米粒子MFe2O4的制备及其磁性能
2018-08-21宋晓蕾祁珍明王春霞葛明桥
宋晓蕾, 余 媛, 祁珍明, 王春霞, 葛明桥
(1.江南大学 a.生态纺织教育部重点实验室,b.纺织服装学院,江苏 无锡 214122;2.盐城工学院 纺织服装学院,江苏 盐城 224051)
近年来,磁性材料在纳米领域的合成和表征引起了人们的广泛关注,其可以应用于较小尺寸的磁性材料。目前研究者已成功制备了磁性纳米粉末、纳米纤维、纳米棒、纳米膜,以及晶面呈现四面、八面、十二面、十八面的纳米材料[1-2]。作为纳米级别的铁氧体,Fe3O4具有表面效应、小尺寸效应、量子宏观隧道效应等优异性能[3-5],并且Fe3O4纳米材料性能稳定且具有较强的磁性,可用于微波吸收原料、磁性传递药物、磁场屏蔽等方面[6-9]。虽然纳米Fe3O4的应用极为广泛,但是其饱和磁化强度和矫顽力等却难以达到研究要求。据文献[10]报道,将稀土离子M引入到尖晶石晶格中使M-Fe相互作用,可使掺杂后Fe3O4磁性能发生一定变化。例如:NiFe2O4作为典型软磁材料,可应用于电子设备的电感器和变压器等[11];而具有高矫顽力和饱和磁化强度的硬磁材料CoFe2O4,可用于制作音像设备和高密度数字记录盘等[12]。
本文采用水热合成法,在高温高压条件下合成性能稳定的晶石型铁氧体(通式为MFe2O4, M=Co, Nd, Ce, La和Ni)磁性纳米粒子。运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和动态激光散射粒径(DSL),对试验所得6组磁性纳米粒子的结构、形貌、元素组成和粒径进行测试与表征,最终以振动样品磁强(VSM)测试评估MFe2O4磁性能的优劣。
1 试验部分
1.1 试验原料
FeCl3·6H2O,CeCl3·7H2O,LaCl3·7H2O,Ni(NO3)2·6H2O,阿拉丁生化科技有限公司;NdCl3·6H2O,NiCl3·6H2O,CoCl2·6H2O,HO(CH2CH2O)nH,CH3COONa,国药集团;(CH2OH)2,无锡亚盛化工有限公司;……