基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 多孔納米晶體ZnFe2O4的制備及其超順磁性能
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 本文介紹了前驅(qū)體草酸鐵鋅熱分解制備“木頭狀”多孔納米晶體ZnFe2O4的制備方法,并利用XRD、TG-DSC、SEM、TEM、HRTEM、XPS、FT-IR表征手段對制備得到的ZnFe2O4超結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,通過研究發(fā)現(xiàn)ZnFe2O4超結(jié)構(gòu)在室溫條件下表現(xiàn)出超順磁性,有望應(yīng)用到磁性設(shè)備中;同時(shí),這種通用的制備方法可以被用來制備“木頭狀”多孔CoFe2O4和NiFe2O4納米晶體。
- 詳細(xì)介紹:
- 近年來,鑒于過渡金屬鐵酸鹽類化合物在基本物理過程及不同領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,對它們的研究越來越引起人們的興趣;其中,鐵酸鋅最受關(guān)注,它具有特殊的磁性,電學(xué)特性,可用作半導(dǎo)體催化劑以及溫室氣體的吸收材料,等等。 目前用于合成鐵酸鋅的方法很多,例如:溶膠-凝膠法,共沉淀法,微乳膠法,脈沖激光濺射法,電沉積法,水熱法,燃燒法,超聲氣穴法。鐵酸鋅的性能很大程度上取決于反應(yīng)化學(xué)計(jì)量比以及它們的微觀結(jié)構(gòu),因此,對于探索新型簡單的鐵酸鋅制備方法很受人們關(guān)注。 作為濕化學(xué)方法的一種,前驅(qū)體法能夠很好的制備按計(jì)量比的單一過渡金屬氧化物,同時(shí)它還具有低溫,省時(shí)的特點(diǎn);其中草酸鐵鹽可以作為一種合適的制備鐵酸鹽的前驅(qū)體,雖然當(dāng)前對于熱分解草酸鹽制備金屬氧化物已經(jīng)有了較為詳細(xì)的研究,但是我們還缺少對熱分解復(fù)雜草酸鹽制備多元氧化物的研究。 在超磁性方面,磁性物質(zhì)一旦移出磁場就不再具有磁性,它們被用于很多方面,例如:磁共振成像,分離和純化,藥物輸送,磁致熱偶。目前常用的超磁性物質(zhì)主要是一些一元氧化物,如:氧化鐵,氧化鈷,氧化鎳等。然而,人們對三元氧化物超磁性物質(zhì)的研究很少。 在此,我們研究出一種利用熱分解草酸鐵鋅前驅(qū)體簡單合成“木頭狀”多孔ZnFe2O4納米晶超結(jié)構(gòu)的方法,并對其磁性進(jìn)行了研究。而且,這種前驅(qū)體制備方法也可以用來合成“木頭狀”多孔CoFe2O4和NiFe2O4納米晶體。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 近幾年,鐵酸鹽AFe2O4受到很大的關(guān)注,而ZnFe2O4是其中研究的最多的一種物質(zhì),因?yàn)閆nFe2O4具有電、磁性能,半導(dǎo)體光催化性質(zhì)等,在不同的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前有很多種ZnFe2O4的制備方法,但是我們的制備方法新穎、簡單,且制備的ZnFe2O4具有特殊的形貌、結(jié)構(gòu)及超順磁性能,有望運(yùn)用于磁性裝置中,也可以作為高溫脫硫的吸附劑。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本論文具有可靠性、科學(xué)性,其中包括ZnFe2O4的XRD、TG-DSC、SEM、TEM、HRTEM、XPS及FT-IR等各種表征結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)論真實(shí)可信。突破傳統(tǒng),采用比較新穎、簡單的制備方法合成具有超級(jí)結(jié)構(gòu)的ZnFe2O4,且這種方法能夠擴(kuò)展到制備CoFe2O4和NiFe2O4納米晶體。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本論文提供了一種納米ZnFe2O4合成的新方法,簡單、省時(shí)、通用,具有很好的工業(yè)化前景。本論文對具有特殊結(jié)構(gòu)的ZnFe2O4進(jìn)行了詳細(xì)的討論,制備的ZnFe2O4具有超順磁性能,有望運(yùn)用于磁性裝置中,同時(shí)ZnFe2O4還可以用來光解水,作為高溫脫硫的吸附材料等。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 用熱分解法煅燒草酸鐵鋅前驅(qū)體,可以得到多孔納米晶體 ZnFe2O4。我們通過XRD、TG-DSC、SEM、TEM、HRTEM、XPS及FT-IR對其進(jìn)行了表征。這種方法制備的ZnFe2O4具有形似木材的超級(jí)結(jié)構(gòu),在室溫下具有超順磁性能,有望運(yùn)用于磁性裝置中及高溫脫硫的吸附劑裝置中。而且,這種制備方法也可以用來合成多孔納米晶體 CoFe2O4和NiFe2O4,其形貌類似ZnFe2O4。
獲獎(jiǎng)情況
- 2008年7月在美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊J.Phys.Chem.C上發(fā)表; 2008年6月“湖北省首屆大學(xué)生創(chuàng)新科研報(bào)告會(huì)” 一等獎(jiǎng); 湖北省第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 特等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 近年來,鑒于過渡金屬鐵酸鹽類化合物在基本物理過程及不同領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,對它們的研究越來越引起人們的興趣;其中,鐵酸鋅最受關(guān)注,它具有特殊的磁性,電學(xué)特性,可用作半導(dǎo)體催化劑以及溫室氣體的吸收材料等等。 目前用于合成鐵酸鋅的方法很多,例如:溶膠-凝膠法,共沉淀法,微乳膠法,脈沖激光濺射法,電沉積法,水熱法,燃燒法,超聲氣穴法。鐵酸鋅的性能很大程度上取決于反應(yīng)化學(xué)計(jì)量比以及它們的微觀結(jié)構(gòu),因此,對于探索新型簡單的鐵酸鋅制備方法很受人們關(guān)注。 作為濕化學(xué)方法的一種,前驅(qū)體法能夠很好的制備按計(jì)量比的單一過渡金屬氧化物,同時(shí)它還具有低溫,省時(shí)的特點(diǎn);其中草酸鐵鹽可以作為一種合適的制備鐵酸鹽的前驅(qū)體,雖然當(dāng)前對于熱分解草酸鹽制備金屬氧化物已經(jīng)有了較為詳細(xì)的研究,但是我們還缺少對熱分解復(fù)雜草酸鹽制備多元氧化物的研究。 在超磁性方面,磁性物質(zhì)的一旦移出磁場就不再具有磁性,它們被用于很多方面,例如:磁共振成像,分離和純化,藥物輸送,磁致熱偶。目前常用的超磁性物質(zhì)主要是一些一元氧化物,如:氧化鐵,氧化鈷,氧化鎳等。然而,人們對三元氧化物超磁性物質(zhì)的研究很少。 在此,我們研究出一種利用熱分解草酸鐵鋅前驅(qū)體簡單合成“木頭狀”多孔ZnFe2O4納米晶超結(jié)構(gòu)的方法,并對其磁性進(jìn)行了研究。而且,這種前驅(qū)體制備方法也可以用來合成“木頭狀”多孔CoFe2O4和NiFe2O4納米晶體。