Fe_3O_4磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao1MayActaP．一Chim．Sin．2011，27(5)，1261—12661261[Article】1，1Ⅳ1．whxb．pku．edu．cnFe3O4磁性纳米粒子．氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征张皴陈彪杨祖培’。张智军'(陕西师范大学化学与材料科学学院，西安710062；中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏苏州215123)摘要：首先利用高温分解法制备了粒径为18nm的Fe。O磁性纳米粒子，并进行羧基化修饰，然后与聚乙烯亚胺(PEI)化学

2、修饰的氧化石墨烯进行交联反应，得到磁功能化的氧化石墨烯(MGO)复合材料．研究了氧化石墨烯片上的磁性纳米粒子的可控负载及其对复合材料磁性能的影响．利用透射电子显微镜(TEM)，原子力显微镜(AFM)，X射线衍射(XRD)，傅里叶变换红外(FT-lR)光谱，热重分析(TGA)，振荡样品磁强计(VSM)等手段对MGO复合材料的形貌，结构和磁性能进行了表征．结果表明，我们发展的MGO复合材料的制备方法具有简单、可控的优点，所制备的MGO复合材料具有较高的超顺磁性．该类磁性氧化石墨烯复合材料有望在磁靶向药物、基因输运、磁

3、共振造影以及磁介导的生物分离和去除环境污染物等领域获得广泛的应用．关键词：氧化石墨烯：Fe。0磁性纳米粒子；复合材料：可控制备；表征中图分类号：0641ControlledSynthesisandCharacterizationoftheStructureandPropertyofFeaO4Nanoparticle-GrapheneOxideCompositesZHANGYiCHENBiaoYANGZu—PeiZHANGZhi—Jun，(SchoolofChemistryandMaterialsScience，S

4、haanxiNormalUniversity,Xian710062,户R．China；2SuzhouInstituteofNano—techandNano—bionics,ChineseAcademyofSciences,Suzhou215123．JiangsuProvince,R．China)Abstract：Fea04nanoparticle—grapheneoxide(MGO)compositeswerepreparedbychemicallybindingcarboxylicacid—modifiedFe

5、a04nanoparticlestopolyethylenimine—functionalizedgrapheneoxide(GO)．Thestructure，morphology，andmagneticpropertiesofthecompositeswerecharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，atomicforcemicroscopy(AFM)，X—raydiffraction(XRD)，Fouriertransforminfrared(FT-

6、IR)spectroscopy，thermogravimetricanalysis(TGA)，andvibratingsamplemagnetometry(VSM)．TheresultsshowthattheFe3O4nanoparticlecontentintheMGOcompositescanbeeasilycontrolledbychangingtheratioofFe3O4nan0DarticlestOGointhereactionmixture．TheMGOcompositesobtainedaresu

7、perparamagneticwithhighsaturationmagnetizatiOn，whichcanpotentiallybeappliedinmagnetictargeteddrugdelivery，genetransport，magneticresonanceimaging，bioseparation，andmagneticguidedremovaJofaromaticcontaminantsjnwastewaterandjnotherfields．KeyWords：Grapheneoxide；Fe

8、3O4nanoparticle；Composite；ControlledsynthesisCharacterizationReceived：January3，2011；Revised：March9，201l；PublishedonWeb：March31，2011．Correspondingauthors．YANGZu—Pei，Email：yangzp@snDu．edu．c