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摘要： 本論文利用空氣部分氧化Fe2+，在堿性條件下，簡(jiǎn)單快速的制備出具有正八面體形貌的磁性納米Fe3O4粒子，其性能非常穩(wěn)定，可長(zhǎng)期暴露于空氣中不被氧化。用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、量子擾動(dòng)超導(dǎo)探測(cè)(SQUID)等手段對(duì)該納米材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，F(xiàn)e3O4呈規(guī)則的正八面體形貌，正八面體棱長(zhǎng)在35nm左右，室溫下具有超順磁性，飽和磁化強(qiáng)度Ms為75emμ/g。
關(guān)鍵詞：空氣氧化，正八面體，納米，F(xiàn)e3O4
1.引言
Fe3O4由于有著較強(qiáng)磁性且原料易得、價(jià)格低廉而被大量應(yīng)用與涂料和油墨等領(lǐng)域。而尺寸相對(duì)較小的納米Fe3O4粒子可被用于內(nèi)特定位置進(jìn)行局部熱療[1]、固定蛋白和分離[2-3]、熒光標(biāo)記癌細(xì)胞成像[4]、磁共振成像[5]、藥物釋放[6]、和生物探針[7]等。近年來(lái)有關(guān)磁性Fe3O4納米粒子的合成和改性已引起人們的廣泛關(guān)注。
納米Fe3O4的制備方法很多，并不斷地被改進(jìn)和發(fā)展，常用的制備方法有水熱法、共沉淀法、高溫分解法及微乳液法。Yuan等采用水熱沉淀法制備納米Fe3O4，林本蘭[8]等用共沉淀法制備了平均粒徑10nm最有的球形粒子并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了改性，柴波[9]利用W/O型微乳液作為微反應(yīng)器得到了有較完整的尖晶石結(jié)構(gòu)。特征峰明顯，共沉淀法制備所得納米顆粒較小但很容易聚焦，高溫分解法反映條件苛刻，而微乳液法的產(chǎn)物不容易洗滌清晰又很容易引入雜質(zhì)。且這些方法制備的納米Fe3O4對(duì)空氣都極為敏感，不僅在制備過(guò)程中需要氮?dú)獗Ｗo(hù)，而且得到的產(chǎn)物需要在無(wú)氧的環(huán)境下保存否則很容易氧化變形。納米材料的性能不僅取決于其化學(xué)成分，還與其離子的結(jié)構(gòu)和形貌有著很大的關(guān)系，絕大多數(shù)納米材料的結(jié)構(gòu)和形貌直接決定其應(yīng)用性能[10]，因此對(duì)納米材料的結(jié)構(gòu)和形貌的控制研究成為當(dāng)前材料科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)之一。有報(bào)道的納米Fe3O4形貌只要有納米棒[11]、納米線[12-13]、 納米盤(pán)[14]、球形[15]、八面體[16-17]等，在反應(yīng)中通過(guò)采用不同的模板[18]、改變體系中油水體積比[19]、引入不同類(lèi)型堿液和工藝條件[20]、加入不同氧化劑[21]可以得到不同形貌納米Fe3O4。
本文直接用空氣中的氧氣對(duì)Fe2+進(jìn)行部分氧化，無(wú)需氮?dú)獗Ｗo(hù)、簡(jiǎn)潔、快速的制備出正八面體形貌超順磁性的Fe3O4納米粒子，并且產(chǎn)物純度高有很好的穩(wěn)定性，粒子較小且分布均勻可望在磁性生物分離、免疫傳感器、催化劑和靶向藥物釋放等方面得到應(yīng)用。
