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水热法制备的Fe3O4磁流体-【新闻】迁安

发布时间:2021-04-20 12:30:26 阅读: 来源:早餐车厂家

水热法制备的Fe3O4磁流体

摘要:用水热法制备了纳米Fe3O4粒子,通过选用合适的分散剂和采用超声波分散的方法,制备出在重力场和磁场中稳定性好的水基磁流体,由正交实验结果分析出了影响水基Fe3O4磁流体性能的主要因素。最终得到最佳的反应条件:浓NH3·H2O作为pH调节剂,Fe3+/Fe2+的比值R=2.75,水热反应温度t=262℃,反应时间τ=5h。采用XRD、粒度仪和磁天平等对所制备的产物进行了分析表征,确定产物为单一相的Fe3O4,平均粒度为35nm,比表面积为85m2/g,饱和磁化强度为82A·m2/kg;所制得的磁流体在322mT的强磁场中无明显的分层现象,在可见光的照射和磁场共同作用下,肉眼可以看到有明亮的光环产生。

关键词:磁流体;纳米Fe3O4粒子;水热法;磁光现象

在以信息技术、新能源、生物工程和新材料为主要标志的信息时代,实现多功能和集成化为目标的智能材料是当今材料研究的重要方向之一,其中对外加磁场具有响应性的磁流体是一种重要的无机智能材料。磁流体是一种将强磁性纳米粒子分散到液相中得到的非常稳定且带磁性的胶态体系,它将固体的磁性和液体的流变性巧妙地结合起来, 呈现出许多特殊的磁、光、电现象。目前对这些现象的机理研究还不够深入,也缺乏相应的理论模型,因而影响了磁流体的应用和推广。其实,磁流体是一种很有诱惑力的新型液态磁性材料,孕育着无限的应用前景,其应用范围已扩展到航空航天、电子、化工、机械、能源、冶金、仪表、环保、生物医疗等各个领域[2]。

由于纳米Fe3O4具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和剩磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子[2]。在诸多的制备方法中,我们选用水热法[3],水热法是指在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使得通常难溶或不溶的物质溶解、反应、重结晶而得到理想的产物。水热法具有两个特点,一是相对高的温度有利于磁性能的提高;二是在封闭容器中进行,产生相对高压并避免了组分挥发。

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