【摘要】：對(duì)水鐵礦Fe5O7(OH)·4H2O的化學(xué)誘導(dǎo)相變規(guī)律進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(dāng)處理液為FeCl2/NaOH溶液時(shí),產(chǎn)物的磁性大大增強(qiáng)且有相變發(fā)生,并且產(chǎn)物的化學(xué)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(tuán)聚生長(zhǎng)并轉(zhuǎn)變?yōu)棣?FeO(OH):相,再轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe2O3相。當(dāng)FeCl2的濃度為0.1mol/L,并且FeCl2與NaOH的摩爾比為0.4時(shí),γ-Fe2O3微粒形態(tài)是片狀FeCl,與NaOH的摩爾比為0.6時(shí),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(qiáng)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(qiáng)度的差異,而矯頑力的差異可歸因于形狀的影響。采用化學(xué)誘導(dǎo)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(jì)(SV-10)來測(cè)量。用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(vsM, HH-15)對(duì)微粒和磁性液體的σ-H磁化曲線進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磁性液體的約化磁化強(qiáng)度隨著甘油含量的增加而減小。微粒體積分?jǐn)?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(qiáng)度也不同。從與磁性納米微粒的磁化強(qiáng)度吻合程度來說,純水基磁性液體的約化飽和磁化強(qiáng)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(qiáng)度逐漸減弱。用磁通閉合的環(huán)狀團(tuán)聚體模型對(duì)這種磁化強(qiáng)度損失進(jìn)行了解釋。這種環(huán)狀團(tuán)聚體存在于零磁場(chǎng)區(qū)域并且在低場(chǎng)和高場(chǎng)下對(duì)磁化強(qiáng)度均沒有貢獻(xiàn),以致磁性液體中納米微粒的有效磁性體積分?jǐn)?shù)減少�；褐姓扯鹊脑黾訙p弱了微粒的熱效應(yīng),同時(shí)環(huán)狀團(tuán)聚體的數(shù)量也相應(yīng)增加,這就使得磁性液體的磁化強(qiáng)度降低。這種約化磁化強(qiáng)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(qiáng)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(duì)其進(jìn)行密度、粘度、磁化性質(zhì)研究。實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度主要由強(qiáng)磁性的γ-Fe2O3/Ni2O3復(fù)合納米微粒貢獻(xiàn),并且隨著基液粘度的增加其磁化強(qiáng)度相應(yīng)減弱。對(duì)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(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在加磁場(chǎng)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(huì)影響磁性液體的磁化強(qiáng)度還會(huì)影響其磁光透射率的大小。
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【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O482.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2391407