热分解法制备纳米材料

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1、摘要纳米材料的物理化学性能与其颗粒的形状、尺寸有着密切的关系。因此，单分散纳米材料的制备及其与尺寸相关的性能都成为近几年人们研究的热点之一。溶剂热分解法在制备单分散纳米材料方面取得了一定的进展，因此本文采用热分解法制备了两种不同性能的纳米材料。氧化锌ZnO作为一种宽禁带半导体具有独特的性质，在纳米光电器件、光催化剂、橡胶、陶瓷及化妆品领域有着广阔的应用前景，随着对不同形状的纳米ZnO的制备及其相关性能研究的不断升温，对其应用方面的研究进展不断深入，单分散纳米ZnO材料已经引起了人们越来越广泛的关注。锌铁铁氧体ZnFe204是一种尖晶石型铁氧

2、体材料，具有反铁磁性。但是当颗粒小至纳米级别时，材料将会具有很好的磁学性能，近年来在电子、信息、通讯、环保，节能以及军事等领域广泛应用。因此，铁氧体纳米材料的制各、性质和结构的研究成为国内外研究的热点之一。本文首先对纳米材料的研究进展进行了初步的介绍，随后对ZnO材料及锌铁铁氧体ZnFe204材料的基本性能做了简要介绍。然后对于用热分解法制备的ZnO材料及锌铁铁氧体ZnFe204材料进行了相关测试，如x射线衍射(xI①)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)等，对于

3、磁性材料铁铁氧体ZnFe204，我们还进行了磁滞回线、场冷却一零场冷却(FC．ZFC)、弛豫等相关测试和表征，并通过理论拟合来讨论其形成机理，其中突出成果如下：‘(1)采用热分解法制备纳米ZnO颗粒，通过在高温下分解Zn(Ac)2．2H20得到不同形状的ZnO颗粒。研究了回流温度、回流时间、表面活性剂用量等参数对制备Zrlo纳米材料的粒径及形貌的影响。(2)采用热分解法制备纳米锌铁铁氧体ZnFe204颗粒，通过在高沸点溶剂中分解Zn(Ac)2·2H20及Fe(CO)5得到了单分散的纳米颗粒。磁滞回线测试表明其具有相当高的磁化饱和强度，因此具

4、有了亚铁磁性。(3)对于纳米锌铁铁氧体ZnFe204颗粒，通过用真实粒径进行ZFC曲线舾堑叁堂亟±堂僮论奎拟合分析得到了材料的磁性来源及磁化机制。样品的磁性来源于颗粒内部磁性离子Fe离子的重新分布而获得的A_B超交换作用以及颗粒尺寸减小导致的表面效应的综合作用。关键词：纳米ZnOZnFe204热分解法AbstractThephysicalandchemicalpropertiesofmaterialsarecloselyrelatedtotheirsizeandshape．Monodispersednanomaterialshavecaus

5、edgreatattentioninrecentyears．Amongvariouspreparationtechniquesofmonodispersednanoparticles，thermaldecompositionhasbeendevelopedrapidly．Hereweusedthismethodtosynthesistwodifferentkindsofmaterialinthispaper．Asakindofwideband—gapsemiconductor,nano-structuredZnOshownovelprope

6、rties，whichmakesZnOtobetheakindofpromisingmaterial，whichiswidelyusedinphotoelectricdevise，catalysis，rubber,ceramicandmake—upindustry．WiththeincreasingconcernonthepreparationprocessandpropertiesofZnOwitlldifferentsizeandshape．combined、析nlthefasterdevelopmentonit’Sapplicatio

7、nsinvariousfield,monodisperedZnOnanomaterialhasreceivedmoreandmoreintensiveinterests．Zincferrite，ZnFe204，isakindofantiferromagneticspinelferriteandhaveantiferromagnetism．Whentheparticlesizedecreasesintollanoscale,theparticleswouldownsomeunusualmagneticproperties,renderingb

8、roadapplicationofzincferriteinelectronics,information,communication,military，andSOon．Henc