L1 0 相Fe/Co基磁性納米粒子的研究進(jìn)展
發(fā)布時間：2021-03-09 13:17
面心四方（fct）結(jié)構(gòu)的L10相Fe/Co基磁性納米粒子具有高的磁晶各向異性、極小的超順磁臨界尺寸、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,在生物醫(yī)藥、數(shù)據(jù)存儲、磁流體、催化、永磁體等方面具有廣泛的應(yīng)用價值,成為當(dāng)前納米科技研究的熱點。針對近年來L10相Fe/Co基磁性納米粒子的化學(xué)制備方法進(jìn)行了概述分析,并介紹了化學(xué)無序的面心立方（fcc）結(jié)構(gòu)Fe/Co基納米粒子在有序化退火方面的研究進(jìn)展。對目前研究中存在的問題進(jìn)行了探討,并就其今后的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
【文章來源】：功能材料. 2017,48(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
圖１部分鐵磁性材料的單疇臨界尺寸（Ｄｓｄ）和超順磁臨界尺寸（Ｄｓｐ）（）
ＣｄＥ（Ｅ＝Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）半導(dǎo)體納米顆粒，拉開了高溫?zé)峤夥ㄖ苽浼{米粒子的帷幕。１９９９年，Ｓｕｎ和Ｍｕｒｒａｙ等［１７］利用高溫?zé)峤膺�原法將羰基鈷注入二辛醚（ｄｉｏｃ－ｔｙｌｅｔｈｅｒ）中，以油酸（ｏｌｅｉｃａｃｉｄ）和三烷基磷（ｔｈｒｅｅａｌ－ｋｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）作為表面活性劑，２００℃下回流得到了單分散的Ｃｏ納米顆粒；２０００年，Ｓｕｎ等［１５］借鑒該方法制備出了單分散的ＦｅＰｔ磁性納米顆粒，其合成路線如圖２所示，以二辛醚（ｄｉｏｃｔｙｌｅｔｈｅｒ）／芐醚（ｂｅｎｚｙｌｅｔｈｅｒ）作為溶劑，油酸和油胺（ｏｌｅｙｌａｍｉｎｅ）作為表面活性劑，高溫?zé)岱纸猓疲澹ǎ茫希担ㄎ逄蓟F），同時還原Ｐｔ（ａｃａｃ）２（ａｃａｃ＝ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）；生成的Ｆｅ、Ｐｔ原子相互作用，形成ＦｅＰｔ團(tuán)簇；然后在表面活性劑的輔助下獲得分散性良好的ＦｅＰｔ納米粒子。研究表明，ＦｅＰｔ納米粒子的尺寸、形貌、成分可通過改變表面活性劑用量、前驅(qū)體間摩爾比、反應(yīng)溫度和升溫速率等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。這是首次通過化學(xué)法獲得ＦｅＰｔ納米粒子，也為其它類似結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的Ｆｅ／Ｃｏ基磁性納米粒子的制備提供了新的思路。２００２年Ｃｈｅｎ等［１８］以三羰基亞硝�；挕⒁阴１K為原料，采用高溫?zé)峤膺�原法制得了ＣｏＰｔ納米顆粒；以Ｐｄ（ａｃａｃ）２、Ｆｅ（ＣＯ）５為原料制得了ＦｅＰｄ納米顆粒；隨后利用Ａｕ（Ａｃ）３（Ａｃ＝Ｏ２ＣＣＨ３）、Ｆｅ（ＣＯ）５為原料，
（ｆｃｃ－ｆｃｔ）化退火溫度對矯頑力都有很大的影響。其結(jié)果如圖４所示，在成分接近Ｆｅ６０Ｐｄ４０，退火溫度為５５０℃時，其矯頑力達(dá)到最大值。高于或者低于這一溫度，矯頑力都將出現(xiàn)降低。這一變化可能是因為退火溫度較低時，ＦｅＰｄ的有序度較低，導(dǎo)致矯頑力較低；隨著溫度的升高，顆粒的有序度、結(jié)晶性提高，所以矯頑力提高；溫度進(jìn)一步升高，導(dǎo)致顆粒間燒結(jié)團(tuán)聚，成分惡化，使得矯頑力降低。因此，確定ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度、尋找最佳的退火溫度成為獲得高矯頑力的關(guān)鍵。圖４ＦｅｘＰｄ１００－ｘ納米顆粒的矯頑力隨退火溫度的變化Ｆｉｇ４Ｔｈｅａｎｎｅａｌｉｎｇ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆｃｏｅｒ－ｃｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅＦｅｘＰｄ１００－ｘｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＡｌｌｏｙｅａｕ［２３］指出，粒子的ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度與其尺寸密切相關(guān)，尺寸在２．４～３ｎｍ的ＣｏＰｔ納米粒子，其ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度約為３２５℃，遠(yuǎn)低于塊體ＣｏＰｔ的相轉(zhuǎn)變溫度。類似的研究結(jié)果在Ｆｅ－Ｐｔ體系中也有發(fā)現(xiàn)［２４］。由此可見，ｆｃｃ－Ｆｅ／Ｃｏ基磁性納米粒子的相轉(zhuǎn)變溫度不是固定的，它取決于粒子的種類和尺寸，只有綜合考慮這些因素，才能設(shè)計出理想的退火溫度。１．２共還原法共還原法作為最具潛力的納米顆粒制備方法，是指用有機(jī)或者無機(jī)還原劑將金屬鹽溶液中的金屬離子還原得到金屬納米顆粒的一種方法。其中采用二元醇或者多元醇還原金屬鹽的方法又稱為多元醇還原法。２００３年Ｅｌｋｉｎｓ［２５］以二芐醚作為溶劑，１，２－十六烷二醇作為還原劑，在３
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溶膠-凝膠法在材料制備中的應(yīng)用[J]. 冀勇斌,李鐵虎,林起浪,王小憲,王文志. 化工中間體. 2005(01)
碩士論文
[1]制備不同形狀FePt磁性納米顆粒的研究[D]. 楊洪奎.蘭州理工大學(xué) 2012
本文編號：3072913
【文章來源】：功能材料. 2017,48(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
圖１部分鐵磁性材料的單疇臨界尺寸（Ｄｓｄ）和超順磁臨界尺寸（Ｄｓｐ）（）
ＣｄＥ（Ｅ＝Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）半導(dǎo)體納米顆粒，拉開了高溫?zé)峤夥ㄖ苽浼{米粒子的帷幕。１９９９年，Ｓｕｎ和Ｍｕｒｒａｙ等［１７］利用高溫?zé)峤膺�原法將羰基鈷注入二辛醚（ｄｉｏｃ－ｔｙｌｅｔｈｅｒ）中，以油酸（ｏｌｅｉｃａｃｉｄ）和三烷基磷（ｔｈｒｅｅａｌ－ｋｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）作為表面活性劑，２００℃下回流得到了單分散的Ｃｏ納米顆粒；２０００年，Ｓｕｎ等［１５］借鑒該方法制備出了單分散的ＦｅＰｔ磁性納米顆粒，其合成路線如圖２所示，以二辛醚（ｄｉｏｃｔｙｌｅｔｈｅｒ）／芐醚（ｂｅｎｚｙｌｅｔｈｅｒ）作為溶劑，油酸和油胺（ｏｌｅｙｌａｍｉｎｅ）作為表面活性劑，高溫?zé)岱纸猓疲澹ǎ茫希担ㄎ逄蓟F），同時還原Ｐｔ（ａｃａｃ）２（ａｃａｃ＝ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）；生成的Ｆｅ、Ｐｔ原子相互作用，形成ＦｅＰｔ團(tuán)簇；然后在表面活性劑的輔助下獲得分散性良好的ＦｅＰｔ納米粒子。研究表明，ＦｅＰｔ納米粒子的尺寸、形貌、成分可通過改變表面活性劑用量、前驅(qū)體間摩爾比、反應(yīng)溫度和升溫速率等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。這是首次通過化學(xué)法獲得ＦｅＰｔ納米粒子，也為其它類似結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的Ｆｅ／Ｃｏ基磁性納米粒子的制備提供了新的思路。２００２年Ｃｈｅｎ等［１８］以三羰基亞硝�；挕⒁阴１K為原料，采用高溫?zé)峤膺�原法制得了ＣｏＰｔ納米顆粒；以Ｐｄ（ａｃａｃ）２、Ｆｅ（ＣＯ）５為原料制得了ＦｅＰｄ納米顆粒；隨后利用Ａｕ（Ａｃ）３（Ａｃ＝Ｏ２ＣＣＨ３）、Ｆｅ（ＣＯ）５為原料，
（ｆｃｃ－ｆｃｔ）化退火溫度對矯頑力都有很大的影響。其結(jié)果如圖４所示，在成分接近Ｆｅ６０Ｐｄ４０，退火溫度為５５０℃時，其矯頑力達(dá)到最大值。高于或者低于這一溫度，矯頑力都將出現(xiàn)降低。這一變化可能是因為退火溫度較低時，ＦｅＰｄ的有序度較低，導(dǎo)致矯頑力較低；隨著溫度的升高，顆粒的有序度、結(jié)晶性提高，所以矯頑力提高；溫度進(jìn)一步升高，導(dǎo)致顆粒間燒結(jié)團(tuán)聚，成分惡化，使得矯頑力降低。因此，確定ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度、尋找最佳的退火溫度成為獲得高矯頑力的關(guān)鍵。圖４ＦｅｘＰｄ１００－ｘ納米顆粒的矯頑力隨退火溫度的變化Ｆｉｇ４Ｔｈｅａｎｎｅａｌｉｎｇ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆｃｏｅｒ－ｃｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅＦｅｘＰｄ１００－ｘｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＡｌｌｏｙｅａｕ［２３］指出，粒子的ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度與其尺寸密切相關(guān)，尺寸在２．４～３ｎｍ的ＣｏＰｔ納米粒子，其ｆｃｃ－ｆｃｔ相轉(zhuǎn)變溫度約為３２５℃，遠(yuǎn)低于塊體ＣｏＰｔ的相轉(zhuǎn)變溫度。類似的研究結(jié)果在Ｆｅ－Ｐｔ體系中也有發(fā)現(xiàn)［２４］。由此可見，ｆｃｃ－Ｆｅ／Ｃｏ基磁性納米粒子的相轉(zhuǎn)變溫度不是固定的，它取決于粒子的種類和尺寸，只有綜合考慮這些因素，才能設(shè)計出理想的退火溫度。１．２共還原法共還原法作為最具潛力的納米顆粒制備方法，是指用有機(jī)或者無機(jī)還原劑將金屬鹽溶液中的金屬離子還原得到金屬納米顆粒的一種方法。其中采用二元醇或者多元醇還原金屬鹽的方法又稱為多元醇還原法。２００３年Ｅｌｋｉｎｓ［２５］以二芐醚作為溶劑，１，２－十六烷二醇作為還原劑，在３
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溶膠-凝膠法在材料制備中的應(yīng)用[J]. 冀勇斌,李鐵虎,林起浪,王小憲,王文志. 化工中間體. 2005(01)
碩士論文
[1]制備不同形狀FePt磁性納米顆粒的研究[D]. 楊洪奎.蘭州理工大學(xué) 2012
本文編號：3072913
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