论文部分内容阅读
一、Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其超分子组装分别采用Massart水解法和滴定水解法制备了Fe3O4磁性纳米粒子。通过透射电镜,发现后者形貌较好,其产品主要为球形结构,粒子大小均匀,粒子的直径均在5~10nm之间,平均直径约为8nm,而前者产品粒子分布不太均匀。X衍射图谱证明两种方法合成的都是Fe3O4材料,并通过磁性测试,发现其都具有超顺磁性,但由滴定水解法得到的磁性纳米粒子的饱和磁感应强度Ms比Massart法得到的大。综合考虑选择由滴定水解法制备得到的Fe3O4磁性纳米粒子进行修饰。又通过文献自主合成了有良好水溶性的羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD),利用其羧甲基官能团分别在不同pH值的水溶液中和DMF有机相中对Fe3O4磁性纳米粒子进行了修饰。并对上述修饰的结果进行了红外光谱和透射电子显微镜,热差的表征,谱图中显示的特征值一定程度上肯定了修饰的效果。二、Fe3O4-SiO2磁性复合纳米粒子的制备及其表面的超分子修饰利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解反应,在已合成的Fe3O4磁性纳米粒子表面形成SiO2球壳,再利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)的水解反应,使纳米粒子表面氨基化。发现在合成Fe3O4-SiO2时,如果用磁力搅拌则不利于得到复合粒子,这很可能是由于电磁感应使得磁性纳米粒子表面带有比较大的电荷,阻止了SiO2与Fe3O4的结合。而在机械搅拌的情况下,SiO2容易在表面含有羟基的Fe3O4的磁性纳米粒子表面水解成壳,所得的纳米粒子有一定的耐酸性,但用浓盐酸仍然能够溶解Fe3O4核心,通过透射电镜观察了复合钠米粒子的形态。为了对磁性复合纳米粒子进行超分子修饰,合成了磺酰化的环糊精,并进行了红外,核磁表征。利用纳米粒子表面的氨基与环糊精的磺酰基的缩合反应,使得环糊精修饰到复合纳米粒子表面,通过红外进行了表征。三、β-FeOOH纳米棒的制备及其热分解得Fe2O3纳米球分别在四种体系中合成了β型碱式氧化铁纳米棒:(1)FeCl3的水溶液,(2)FeCl3和FeCl2的水溶液(3)FeCl3与尿素的水溶液(4)FeCl3、FeCl2和尿素的水溶液。发现体系(1)、(2)中的纳米棒呈纺锤体状,而体系(3)、(4)中的纳米棒呈直棒型(中间与两头粗细一致)。机理推测:亚铁离子在水相中可缓慢被氧化成三价铁离子,从而提供了一个持续的三价铁离子源;而尿素在加热条件下的分解,可产生氨气,可以有效的消耗三价铁离子水解产生的氢离子,增大溶液pH值,有利于铁棒的生长。在超声条件下合成了纳米棒,可以得到更多的交叉型的纳米棒。而微波条件下,也可得到纺锤体状的纳米棒。通过对产品的N2吸附-脱附测试,发现其吸附能力不是太强。由体系(4)的碱式氧化铁在550℃下煅烧时,碱式氧化铁热分解不充分,得到的是不规则的麻花状颗粒,而在800℃下煅烧后,可以得到分布均一的氧化铁纳米球,其直径远大于纳米棒的直径。所以在煅烧时有一个晶体生长的过程,但从电子衍射图谱上,可以看到粒子晶型不是太规则,说明存在一个小粒子合并过程。