纳米四氧化三铁粉体的制备.doc

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纳米四氧化三铁粉体的制备

四氧化三铁是一种重要的尖晶石类铁氧体,是应用最为广泛的软磁性材料之一,常用作记录材料、颜料、磁流体材料,催化剂,磁性高子微球和电子材料等,其在生物技术领域和医学领域亦有着很好的应用前景。与普通的Fe3O4 相比,纳米Fe3O4 表现出常规Fe3O4所不具备的一些特性,如超顺磁性、小尺寸效应和量子隧道效应等,这些特性使得纳米Fe3O4 的研究备受瞩目。在这次试验中我和同学选取化学共沉淀法制取,该法是将铁盐和亚铁盐溶液按一定比例混合,选用适当的沉淀剂进行沉淀制备纳米磁性四氧化三铁。

摘要：分析讨论以氨水作共沉淀剂，用化学沉淀法制备四氧三铁粉体时，不同条件对产物的粒径和磁学性能的影响，确定最优化的制备条件。
关键词：共沉淀法，四氧化三铁纳米粉体，磁学性能
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所需化学试剂与仪器 ：，，高氯酸，盐酸，硫酸，蒸馏水，乙醇， 恒温加热器，搅拌器，三口烧瓶，温度计，烧杯，玻璃棒，布氏漏斗。

实验原理 ：以氨水作共沉淀剂，用化学沉淀法制备四氧化三铁。此法通常是将Fe2+ 、Fe3+ 的可溶性盐配成溶液, 然后按照1∶2 或更高的摩尔比例将Fe2+ 和Fe3+ 的两种溶液混合,用碱作为沉淀剂,将混合溶液中的Fe2+和Fe3+ 共同沉淀出来,沉淀转化为Fe3O4 后,经过滤、洗涤、干燥得到纳米级Fe3O44。主要的反应为:

影响因素对产物性能的影响：
NH3·H2O 用量的影响:由于Fe3+沉淀所需的OH-浓度远低于Fe2+ 、则若将不足量的NH3·H2O 加入到Fe3+ 、Fe2+混合溶液中,溶液的OH-浓度逐渐增高,从而先生成Fe (OH) 3 、再生成Fe (OH) 2 ,而不是Fe3+ 、Fe2+同时沉淀并转化成Fe3O4 。如果要得到较纯的Fe3O44的话,Fe2+ 完全沉淀时溶液的pH 值≥819 ,所以要求用过量NH3·H2O 溶液并确保最终整个溶液的pH 以上。
Fe3+、Fe2+溶液浓度对产物性能的影响: 在固定反应T=30 ℃, Fe2+
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∶Fe3+ ∶OH- = ：: ，NH3 ·H2O 浓度为015mol／L ,考察了铁盐浓度对产物性能的影响。
Fe3+ 、Fe2+ 溶液浓