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一种合成超顺磁CaFe2O4纳米颗粒的新方法及其络合机理*

2018-11-15赵红建

无机盐工业 2018年11期

马 富,赵红建

(宁夏师范学院化学化工学院,宁夏固原756000)

MFe2O4(M=Mn2+、Ni2+、Fe2+、Co2+、Mg2+、Ca2+、Ba2+)铁酸盐是一系列重要的多功能磁性材料,由于它们特殊的物理化学性质,在生物医药、新的给药系统材料、药物输送、微波器件、高密度磁存储系统以及催化剂等领域具有广阔的应用前景,受到了科研人员的广泛关注[1-6]。其中,CaFe2O4是一种尖晶石型铁酸盐磁性材料,已在微电子领域应用超过半个世纪[7]。通常生物医药、给药系统材料以及药物输送均要求所输送的粒子表现为顺磁性行为,然而正交的CaFe2O4块材在室温表现出铁磁行为,因此需要开发一种高效的制备方法来合成纳米尺寸的CaFe2O4顺磁性材料[8]。此外,纳米磁性材料在制备过程中,由于磁性粒子间的相互作用颗粒容易产生团聚,导致所制备的磁性材料的磁学性能降低,为合成纳米磁性材料带来了巨大的挑战。因此,开发一种制备高分散CaFe2O4磁性材料的方法并研究它的磁学性质具有重要的意义。

近年来,多种方法被用来制备尖晶石型CaFe2O4铁酸盐磁性材料,包括微波烧结技术[9]、溶胶-凝胶法[10]、聚合物前驱体法[11]、溶液法[3,12]以及聚丙烯酰胺凝胶法[13-14]等方法。在这些方法中,聚丙烯酰胺凝胶法是一种非常有效的方法,可通过改变螯合剂、有机添加剂、pH、丙烯酰胺与交联剂的比例、聚合方式以及添加容易去除的添加剂等手段获得高分散的磁性纳米颗粒[8]。 自 1989 年 A.Douy 等[15]首次采用这一方法制备YBa2Cu3O7-x超导体的超细粉末以来,该方法得到了突飞猛进的发展。随着科学技术的进步与发展,该方法也在不断改进,已由温度控制聚合反应代替添加聚合引发剂发生聚合反应来合成金属氧化物纳米颗粒[8]。……

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