多功能Fe3O4/ZnO/SiO2纳米复合材料的制备及性能研究

论文摘要

本文以在水相和油相中合成的Fe3O4纳米粒子出发，分别制备了Fe3O4/ZnO及Fe3O4/ZnO/SiO2新型多功能纳米复合材料，并通过多种表征手段对这两种纳米复合材料的结构、磁学性质及光学性质等进行了研究。论文具体研究内容如下：1.分别在水相和油相中采用共沉淀方法和高温分解法制备Fe3O4纳米粒子。对这两种方法制备的Fe3O4纳米粒子结构、磁学性质等进行了研究。研究表明Fe3O4纳米粒子的结构是反尖晶石型结构，室温下具有超顺磁性。相较而言，高温分解法制备的Fe3O4纳米粒子单分散性更好，尺寸分布更窄，形貌更为规则。2.以Fe3O4纳米粒子为基础分别在水相和油相中合成了Fe3O4/ZnO纳米复合物。对Fe3O4/ZnO纳米复合物的结构、光学性质和磁学性质进行了研究。光致发光（PL）、Raman光谱和超导量子干涉仪（SQUID）的研究表明，两种方法制备的Fe3O4/ZnO纳米复合物，都保留有ZnO多声子共振拉曼信号、光致发光信号与Fe3O4纳米粒子的超顺磁性。3.采用St?ber方法合成了Fe3O4/ZnO/SiO2纳米复合物。并对该纳米复合物的结构、形貌、光学性质和磁学性质进行了研究。XPS、EDS测试结果证明SiO2已成功包覆在Fe3O4/ZnO纳米复合物表面。光致发光（PL）、Raman光谱测试结果显示，多功能Fe3O4/ZnO/SiO2纳米复合物具有Fe3O4/ZnO纳米复合物的光学性质和磁学性质，而且SiO2的引入并没有对ZnO的多级共振拉曼散射产生影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 纳米材料的性质
• 1.1.1 纳米材料的表面效应
• 1.1.2 纳米材料的小尺寸效应
• 1.1.3 纳米材料的量子尺寸效应
• 1.1.4 纳米材料的宏观量子隧道效应
• 1.2 物质的磁性及磁性纳米粒子的性质
• 1.2.1 物质磁性的分类
• 1.2.2 磁性材料的性质
• 1.2.3 磁性纳米粒子的性质
• 3O₄的结构及制备方法'>1.3 磁性纳米粒子 Fe₃O₄的结构及制备方法
• 3O₄纳米粒子的结构'>1.3.1 Fe₃O₄纳米粒子的结构
• 3O₄的制备方法'>1.3.2 磁性纳米粒子 Fe₃O₄的制备方法
• 1.4 磁性纳米粒子的复合
• 1.4.1 磁性纳米材料与二氧化硅的复合
• 1.4.2 磁性纳米材料与贵金属的复合
• 1.4.3 磁性纳米材料与碳的复合
• 1.4.4 磁性纳米材料与其他材料的复合
• 1.5 磁性纳米材料的应用
• 1.6 本文立体思想及研究内容
• 3O₄ 纳米粒子的制备'>第二章 Fe₃O₄纳米粒子的制备
• 3O₄纳米粒子'>2.1 共沉淀法制备 Fe₃O₄纳米粒子
• 2.1.1 实验部分
• 2.1.2 结果与讨论
• 3O₄ 纳米粒子'>2.2 高温分解法制备 Fe₃O₄纳米粒子
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 3O₄/ZnO 纳米复合物的制备及性质研究'>第三章 Fe₃O₄/ZnO 纳米复合物的制备及性质研究
• 3O₄/ZnO 纳米复合物'>3.1 溶剂热法制备 Fe₃O₄/ZnO 纳米复合物
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.2 结果与讨论
• 3O₄/ZnO 纳米复合物'>3.2 高温分解法制备 Fe₃O₄/ZnO 纳米复合物
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 3O₄/ZnO/SiO2 纳米复合物的制备及性质研究'>第四章 Fe₃O₄/ZnO/SiO2 纳米复合物的制备及性质研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物'>4.1.2 利用 St?ber 方法制备 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物
• 4.2 结果与讨论
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物 TEM 及 EDS 分析'>4.2.1 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物 TEM 及 EDS 分析
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的 XPS 分析'>4.2.2 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的 XPS 分析
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的磁学性质'>4.2.3 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的磁学性质
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的光致发光（PL）光谱'>4.2.4 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的光致发光（PL）光谱
• 3O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的 Raman 光谱'>4.2.5 Fe₃O₄/ZnO/SiO₂纳米复合物的 Raman 光谱
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢