铁基化合物纳米材料的制备及其性质研究

【摘要】铁基化合物纳米材料是一类性能优良的多功能材料,因其优良的独特性能在气敏、催化、信息存储、锂离子材料和磁性材料等领域具有广阔的应用前景和实用价值,因此对铁基化合物纳米材料的制备、性能以及应用等方面的研究受到国内外研究人员的普遍关注。本论文以铁基化合物纳米材料作为研究对象,用溶剂热法和水热法,辅以微波辅助和高温退火等方法研究不同类型铁基化合物纳米粒子的合成及其性能。论文的主要研究成果如下：1.采用溶剂热反应合成了PVP分子包覆的FePt纳米粒子薄膜,并在真空中辅以磁场退火处理,得到的FePt纳米粒子组装体系不仅具有低的转变温度而且具有垂直取向。磁场在退火处理过程中诱导了FePt纳米粒子体系自组装形成有序结构,降低了FePt纳米粒子的有序化转变温度；PVP分子在高温下碳化形成碳壳层包覆在FePt纳米粒子的表面,不仅限制了纳米粒子的生长,还降低了FePt纳米粒子之间的交换耦合作用。2.采用简单的溶剂热法合成了球形、立方体状等多种形貌的α-Fe2O3纳米粒子,并研究了PVP和氨水在合成过程对产物的形貌产生的影响。在反应过程中,PVP有利于比较规则的表面的形成,氨水能够促使纳米粒子形成比较平整的表面。同时还对产物的光学性质进行了研究,发现产物的形态对其Uv-vis吸收光谱产生了很大的影响。3.以Hummers法制备出的氧化石墨烯和FeSO4·7H20作反应前驱物,采用气泡协助剥离法制备出了γ-Fe2O3/石墨烯复合材料,并探讨了其形成机理。合成的γ-Fe2O3/石墨烯复合物材料表现出了很高的光催化活性和循环催化活性。磁测量结果显示合成的γ-Fe2O3／石墨烯复合物呈软磁特性,具有相对较高的磁参数：饱和磁化强度、剩磁和矫顽力分别为49.4emu/g、5.2emu/g和183.30e。另外,能够用磁铁将复合物从水溶液中轻易地分离出来,以便重复利用。
【作者】桂霞；
【导师】吴明在；
【作者基本信息】安徽大学，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】FePt；三氧化二铁；石墨烯；纳米材料；

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