氧化铁超微粒子的制备及表面包覆研究.doc

应用化学专业优秀论文氧化铁超微粒子的制备及表面包覆研究
关键词:二氧化硅氧化铁表面包覆核壳粒子纳米颗粒
摘要:氧化铁纳米颗粒及其包覆颗粒在电学、光学、表面催化和传感等领域表现出优异的物理和化学特性,在光吸收、医药、磁介质及催化等方面具有广泛应用前景。本文通过严格控制化学反应条件,制备了不同形貌的两种金属氧化物粒子:纳米α-Fe<,2>O<,3>和β-FeOOH超微粒子。探求了纳米α-Fe<,2>O<,3>颗粒的形成机理。研究了纳米α-Fe<,2>O<,3>和β-FeOOH超微粒子的表面电性。以纺锤形β-FeOOH颗粒为基核,在其表面包覆了SiO<,2>,制备了核-壳粒子。将不同浓度的FeCl<,3>水解,在CTAB作用下,得到了不同长度的纺锤形β-FeOOH和准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒。应用透射电镜技术观察了准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒形成过程中颗粒的形貌变化,发现准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒的形成遵循LaMer的扩散机制。表面活性剂CTAB的存在并没有影响准球形α-Fe<,2>O<,3>的生成机制,但CTAB的存在明显降低了FeCl<,3>的水解速度,且使得生成的颗粒更均匀,多分散度降低,从而自发地进行自组装排列。通过测定氧化铁颗粒的表面zeta电位随pH值的变化关系,得到准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒和纺锤形β-FeOOH颗粒的等电点分别为pH==。将TEOS在纺锤形β-FeOOH的悬浮液中水解,对β-FeOOH颗粒的表面用PEI预处理,得到表面包覆SiO<,2>的核-壳式复合颗粒。β-FeOOH颗粒的预处理,添加剂(氨水)的浓度,反应时间对核壳粒子的结构产生影响,得到核-壳粒子的最佳合成工艺条件为V(TEOS)=,V(NH<,3>)=4ml,无水乙醇的体积为100 ml。
正文内容
氧化铁纳米颗粒及其包覆颗粒在电学、光学、表面催化和传感等领域表现出优异的物理和化学特性,在光吸收、医药、磁介质及催化等方面具有广泛应用前景。本文通过严格控制化学反应条件,制备了不同形貌的两种金属氧化物粒子:纳米α-Fe<,2>O<,3>和β-FeOOH超微粒子。探求了纳米α-Fe<,2>O<,3>颗粒的形成机理。研究了纳米α-Fe<,2>O<,3>和β-FeOOH超微粒子的表面电性。以纺锤形β-FeOOH颗粒为基核,在其表面包覆了SiO<,2>,制备了核-壳粒子。将不同浓度的FeCl<,3>水解,在CTAB作用下,得到了不同长度的纺锤形β-FeOOH和准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒。应用透射电镜技术观察了准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒形成过程中颗粒的形貌变化,发现准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒的形成遵循LaMer的扩散机制。表面活性剂CTAB的存在并没有影响准球形α-Fe<,2>O<,3>的生成机制,但CTAB的存在明显降低了FeCl<,3>的水解速度,且使得生成的颗粒更均匀,多分散度降低,从而自发地进行自组装排列。通过测定氧化铁颗粒的表面zeta电位随pH值的变化关系,得到准球形α-Fe<,2>O<,3>颗粒和纺锤形β-FeOOH颗粒的等电点分别为pH==。将TEOS在纺锤形β-FeOOH的悬浮液中水解,对β-FeOOH颗粒的表面用PEI预处理,得到表面包覆SiO<,2>的核-壳式复合颗粒。β-FeOOH颗粒的