【摘要】：對水鐵礦Fe5O7(OH)·4H2O的化學誘導相變規(guī)律進行了研究。根據(jù)此相變規(guī)律可制備γ-Fe2O3-α-FeO(OH)二元納米微粒體系和單元γ-Fe2O3納米微粒體系。實驗結(jié)果表明,低結(jié)晶的水鐵礦前驅(qū)體在僅有FeCl2或NaOH的溶液中,沒有相變發(fā)生,所制備出的產(chǎn)物磁性與前驅(qū)體的接近。當處理液為FeCl2/NaOH溶液時,產(chǎn)物的磁性大大增強且有相變發(fā)生,并且產(chǎn)物的化學組份、形態(tài)均依賴于FeCl2和NaOH的摩爾比。此相變過程包括：水鐵礦經(jīng)歷團聚生長并轉(zhuǎn)變?yōu)棣?FeO(OH):相,再轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe2O3相。當FeCl2的濃度為0.1mol/L,并且FeCl2與NaOH的摩爾比為0.4時,γ-Fe2O3微粒形態(tài)是片狀FeCl,與NaOH的摩爾比為0.6時,γ-Fe2O3微粒形態(tài)是球狀。片狀微粒中Fe的含量比球狀微粒中Fe的含量低,但它們的磁化強度近似相等,并且片狀微粒的矯頑力更大些。由表面效應(yīng)解釋了形態(tài)和磁化強度的差異,而矯頑力的差異可歸因于形狀的影響。采用化學誘導相變法制備了γ-Fe2O3復(fù)合磁性納米微粒,并用類似自形成離子型磁性液體的制備方法合成了水-甘油基γ-Fe2O3/Ni2O3磁性液體。磁性液體的密度(ρ)和粘度(η)分別用密度瓶和粘度計(SV-10)來測量。用振動樣品磁強計(vsM, HH-15)對微粒和磁性液體的σ-H磁化曲線進行了測量。實驗結(jié)果表明,磁性液體的約化磁化強度隨著甘油含量的增加而減小。微粒體積分數(shù)相同的水-甘油基γ-Fe2O3/Ni2O3磁性液體,由于基液的不同其飽和磁化強度也不同。從與磁性納米微粒的磁化強度吻合程度來說,純水基磁性液體的約化飽和磁化強度比甘油基磁性液體吻合得好。隨著基液中甘油含量的增加,磁性液體的磁化強度逐漸減弱。用磁通閉合的環(huán)狀團聚體模型對這種磁化強度損失進行了解釋。這種環(huán)狀團聚體存在于零磁場區(qū)域并且在低場和高場下對磁化強度均沒有貢獻,以致磁性液體中納米微粒的有效磁性體積分數(shù)減少。基液中粘度的增加減弱了微粒的熱效應(yīng),同時環(huán)狀團聚體的數(shù)量也相應(yīng)增加,這就使得磁性液體的磁化強度降低。這種約化磁化強度和磁性液體基液粘度間的關(guān)系可稱之為“粘磁效應(yīng)”(viscomagnetic effect)。由強磁性的γ-Fe2O3/Ni2O3復(fù)合磁性納米微粒和弱磁性的水鐵礦(Fe5O7(OH)·4H2O)合成了不同比例水-甘油基二元磁性液體,并對其進行密度、粘度、磁化性質(zhì)研究。實驗結(jié)果表明,二元磁性液體的磁化性質(zhì)同單元不同比例水-甘油基γ-Fe2O3/Ni2O3復(fù)合納米微粒磁性液體的磁化性質(zhì)一致,這說明二元磁性液體的磁化強度主要由強磁性的γ-Fe2O3/Ni2O3復(fù)合納米微粒貢獻,并且隨著基液粘度的增加其磁化強度相應(yīng)減弱。對不同比例水-甘油基γ-Fe2O3/Ni2O3復(fù)合納米微粒磁性液體的磁致光透射率進行了研究。實驗結(jié)果表明,在加磁場后,隨著基液中甘油含量的增加,磁性液體的粘度逐漸增大,磁性液體的磁致光透射率逐漸減低。綜上所述,基液中甘油的含量不僅會影響磁性液體的磁化強度還會影響其磁光透射率的大小。
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【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;O482.5

【參考文獻】

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本文編號：2391407