精心整理纳米四氧化三铁的应用
一、纳米四氧化三铁的简介
)前面
显+2与大,
胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方
法,通过在颗粒表面形成吸附双电层结
构阻止纳米粒子团聚,制备稳定分散的
水基和有机基纳米磁性液体。
制备的磁
性液体2~12个月都能很好的分散着,磁性液体中颗粒平均粒径为16~35nm之间。
通过大量实验,确定了最佳的工艺配方和工艺路线,工艺简单安全,能耗低,并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级,并且经磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性,其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能,为国内各种磁流体的应用提供了基础。
二、
泛,
,所
,操
磁性
目前,制备磁性Fe3O4纳米颗粒方法的机理已研究得很透彻,归结起来一般分为两种。
一是采用二价和三价铁盐,通过一定条件下的反应得到磁性Fe3O4纳米颗粒;另一种则是用三价铁盐,在一定条件下转变为三价的氢氧化物,最后通过烘干、煅烧等手段得到磁性Fe3O4纳米颗
粒。
(一)共沉淀法
沉淀法是在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中,加入适当的沉淀剂,使金属离子均匀沉淀或结晶出来,再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉。
(二)溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶方法(Sol-Gel)是日本科学家Sugimoto等于上世纪90年代发展
,油(OΠ
,
对实验设备和制备条件方面的要求相对高一些,因而大多数也只停留在研究阶段。
三、纳米四氧化三铁的应用
当粒子的尺寸降至纳米量级时,由于纳米粒子的小尺寸效应、表面效
应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等的影响,使其具有不同于常规体相材料的特殊的磁性质。
这也使其在工业、生物医药等领域有着特殊的应用。
(一)生物医药
磁性高分子微球(也称免疫磁性微球)是一种由磁性纳米颗粒和高分子骨架材料制备而成的生物医用材料,其中的高分子材料包括聚苯乙烯、硅烷、聚乙烯、聚丙烯酸、淀粉、葡聚糖、明胶、白蛋白、乙基纤维素等,骨架
.用
能长期稳定的存在,不产生沉淀与分离。
目前,磁性流体已经广泛应用于选矿技术、精密研磨、磁性液体阻尼装置、磁性液体密封、磁性液体轴承、磁性液体印刷、磁性液体润滑、磁性液体燃料、磁性液体染料、磁性液体速度传感器和加速度传感器、磁性液体变频器、磁性液体陀螺仪、水下低
频声波发生器、用于移位寄存器显示等。
(三)催化剂载体
Fe3O4颗粒在很多工业反应中被用作催化剂,如制取NH3(Haber制氨法)、高温水气转移反应和天然气的去硫反应等。
由于Fe3O4纳米微粒尺寸小,比表面积大,且纳米颗粒表面光滑性差,形成了凹凸不平的原子台阶,
,
(四)
,
,
(五)磁记录材料
纳米Fe3O4磁性颗粒的另一个重要用途是用来做磁记录材料。
纳米Fe3O4由于其尺寸小,其磁结构由多畴变为单畴,具有非常高的矫顽力,用来做磁记录材料可以大大提高信噪比,改善图像质量,而且可以达到信息记录的高密度。
为了达到最好的记录效果,纳米Fe3O4颗粒必须有较高的矫
顽力和剩余磁化强度,尺寸较小、耐腐蚀、耐摩擦以及适应温度的改变。
(六)磁性密封
磁性液体又称磁流体或铁磁流体,具有可通过磁场控制其物理性能的特点,具有液态载体的流动性、润滑性以及密封性。
它是由纳米级(10nm以下)的强磁性微粒高度弥散于某种液体中所形成的稳定的胶体体系。
可用作机械密封的旋转轴密封(动密封),利用磁性液体既是流体又是磁性材料的
特点,
基磁性液体稳定性很好,放置几个月仍能均匀分散。
因此,可将水基磁性液体作为一种类似于磁性颜料易于添加到各种产品中;可广泛用于各类化纤、塑料、橡胶等,是保健产品、养生产品的极佳添加材料。
目前市场上也存在一些纳米磁性材料的应用产品,如纳米磁疗产品,纳米磁疗护膝、纳米磁疗手链等。
三、纳米四氧化三铁的应用展望
随着科学的进步,人们对新型材料的需求更加迫切,这使得用于纳米科技和生物技术等方面的单分散磁性纳米颗粒的制备研究工作得到了迅猛发展。
由于制备技术的不断改进,研究者对Fe3O4纳米颗粒尺寸、均匀分布程度、形状、晶体结构、表面结构以及颗粒磁性能等要素都有了进一步
处理。