单分散L10FePt纳米合金的制备及性能研究

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1、学号：12102625常州大学硕士学位论文单分散L10FePt纳米合金的制备及性能研究研究生梁帅指导教师姜兴茂学科、专业名称化学工艺研究方向纳米材料2015年6月PreparationandperformanceresearchofmonodisperseL10FePtnanoalloyADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByShuaiLiangChemicalTechnologyDissertationSupervisor:Prof.Xingm

2、aoJiangJune，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常

3、州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要面心四方结构的FePt（L10FePt）复合纳米颗粒由于具有高的化学稳定性、磁晶各向异性大等特点，在磁记录材料、电化学催化剂、生物医

4、学等方面有广泛的应用前景。本论文运用反相微乳结合共沸精馏装置的方法制备了单分散L10FePt、FeNi、FeCo、CoPt，NiPt等合金复合纳米颗粒，并且深入研究了它们在磁学、电催化和生物医学等方面的性能。本研究首先采用一种简单的反相微乳法结合共沸精馏装置制备FePt@NaCl纳米颗粒，经过热处理、还原、水洗后得到粒径分布窄的单分散FePt纳米合金。该方法采用NaCl包裹的核壳结构，使FePt纳米粒子具有很好的热稳定性，能有效的阻止其相互间的团聚，充分发挥FePt所具有的化学性质。通过透射电子

5、显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、及X-射线衍射（XRD）对粒子的形态、晶体结构、形貌进行表征，显示FePt纳米合金形貌均匀，粒子的粒径分布较窄，平均粒径约为3nm；并且本研究合成的FePt纳米合金为fct的L10有序相结构。然后本研究运用同样反相微乳法方法也成功制备了粒径分布窄的单分散FeNi，FeCo，CoPt，NiPt等合金，通过透射电子显微镜（TEM）和X-射线衍射（XRD）等对其粒子的形态和结晶度进行了表征，表明这些合金具有很高的结晶度，粒径分布均匀，平均粒径在3n

6、m左右，与该种方法制备的纳米FePt合金的这些性质相一致。体现了此方法的普适性，因此也能应用到其他合金纳米材料的制备中。最后本研究对这些纳米合金进行了磁学、电催化和生物毒性性能测试，发现L10FePt相比FeNi，FeCo在常温下磁学性能优异，具有较高的矫顽力；L10FePt相比CoPt，NiPt对甲醇燃料电池具有更高的电催化活性和优异的抗CO中毒性能，并且这些合金均比纯Pt的电催化效果好；L10FePt相比FeNi，FeCo生物相容性更好，因此将来可能成为一种很好的医学材料。造成FePt高活性

7、的原因可能是由于Fe和Pt独特的化学性质和分子结构导致的。关键词:L10FePt；磁记录；电化学；生物医学；反相微乳法IABSTRACTFePtcompositenanoparticlesowningface-centeredtetragonalstructure(L10FePt)haveawiderangeofapplicationprospectsinthefieldofmagneticrecordingmaterials,electrochemicalcatalysts,biomedica

8、landsoonduetotheirhighchemicalstabilityandlargemagnetocrystallineanisotropycharacteristics.Inthiswork,themonodisperseL10FePt,FeNi,FeCo,CoPt,NiPtnanoparticleswerepreparedbyanapproach―reversemicroemulsionmethod‖combinedwithazeotropicdistillationprocess