四氧化三铁纳米颗粒及其复合物的制备和研究

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1、上海交通大学博士学位论文四氧化三铁纳米颗粒及其复合物的制备和研究摘要四氧化三铁纳米材料在很多领域都具有广泛应用，合成尺寸和形貌可控的纳米颗粒及其复合物日益成为磁性纳米材料研究中的热点。近儿年纳米材料的合成方法取得了重大进展，尤其是利用在高温有机溶剂111分解金属有机前驱体盐的方法制备得到了一系列单分散的金属或金属氧化物的纳米颗粒。然而，目前应用这种方法合成四氧化三铁纳米颗粒的研究还比较少。本论文在现有的研究基础上，采用乙酰丙酮铁作为有机前驱体盐，通过控制反应条件，在苄基醚溶液中制备得到了形貌和尺寸可控的四氧化三铁纳米颗

2、粒。以这种方法合成得到的四氧化三铁纳米颗粒为基础，分别制备了四氧化三铁纳米颗粒与银纳米颗粒的二元异质结构的复合物，以及与介孔二氧化硅空心微球的复合物。具体的研究内容如一F：1．在苄基醚溶液中，以油酸、油胺为表面活性剂，l，2一十六二醇作为“分解促进剂”，分解乙酰丙酮铁前驱体，制备得到6nm的四氧化三铁纳米颗粒，并以此为“种子”，进一步合成得到粒径均匀的8nm四氧化三铁纳米颗粒。重复这种合成过程，可以依次得到粒径增大的四氧化三铁纳米颗粒。研究了这一过程中四氧化三铁纳米颗粒尺寸和形貌的动力学变上海交通大学博士学位论文化，以

3、及不同粒径纳米颗粒的表面化学性质。2．通过控制表面活性剂的用量或种类以及“分解促进剂”的用量，制嵛得到不同形貌和粒径的四氧化三铁纳米颗粒。综合分析各种反应条竹：和反应产物，探讨了不同形貌的四氧化三铁纳米颗粒的形成机制。通过调节合成过程中反应温度的升湿速度，可以控制待到不同形貌的四氧化三铁纳米颗粒。3．以单分散的四氧化三铁纳米颗粒为“种子”，通过控制醋酸银的分解温度，制备得到非对称性的Ag·Fe304异质结构纳米颗粒。论文研究了反应温度对形成异质纳米结构的影响。通过表面基团的交换反应，Ag-Fe，04异质结构纳米颗粒能够

4、分散在水溶液中。4．经双层表面活性剂稳定的四氧化三铁纳米颗粒通过疏水相互作用，被“卷入”至UFC4分子在水溶液中形成的微囊泡中，有机硅前躯体在此微囊泡和CTAB液晶“模版”的共同作用下，水解一“晶化”，形成了磁性的介孔空心微球。论文研究了各种反应条件与反应产物结构的关系，并将其作为靶向载药母体，开展了初步的药物释放实验，结果表明这种材料叮以用作为靶向药物缓释的载体。关键词：四氧化三铁纳米颗粒，纳米晶体生长，生长控制，异质结构纳米颗粒，磁性介孔空心微球上海交通大学博士学位论文SYNTHESISANDSTUDYOFMAGN

5、ETITENANoPARTlCLESANDCoMPOSlTESABSTRACTMagneticnanoparticles(MNPQhavebeenofgreatinterestsbecauseoftheirextensiveapplications．Theirmagneticpropertiesarcsize—andshape-dependent，andtherefore，thesynthesisofwell-controlledshapesandsizeofMNPsisimportantfortheirapplica

6、tions．Recently，shape．．controstudiesareactivelybeingpursuodonthesemiconductorandmetalnanocrystalsbutlittleworkexistsforMNPssyflemdespitetheiruniquenanomagnetismandimportanttechnologicalapplications．Thisstudyfocusedonthesynthesisofmagnetitenanoparticlesandinvestig

7、ationthemechanismoftheirmorphologycontr01．Withtheas-synthesizedmagnetitenanoparticles,Ag-Fe304heterodimericnanoparticlesandperiodicmesoporousorganosilica(PMO)magnetichollowsphere(PMO-MHS)werepreparedandstudiedprofoundly．Thecontentofthisthesisisasfollowing：1．Diff

8、erentsizesofmagnetitenanoparticlesweresynthesizedbyusing6nmmagnetitenanoparticlesaS“seeds"and啊acaeh∞precursorinthethermaldecomposingreaction．Growthkineticsofmagnetite