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溶胶-凝胶法制备核壳SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的研究
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM228[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程] TB34[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]同济大学材料科学与工程学院,上海200092, [2]同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092, [3]东北大学环境研究科,日本仙台980-8579
  • 相关基金:国家自然科学基金(50572072,50272041);上海市科委纳米专项(0452nm059)
中文摘要:

采用溶胶-凝胶法,以尺寸约10nm的Fe3O4纳米粒子为种子,碱催化正硅酸已酯(TEOS)水解、缩合,制备了磁性可控的核壳结构SiO2/Fe3O4复合纳米粒子.系统研究了醇水比、NH4OH及TEOS的浓度对复合纳米粒子形貌和性能的影响,并分析了SiO2/Fe3O4复合纳米粒子的生成机理.结果表明,SiO2的生长主要是SiO2初级粒子在Fe3O4表面的聚集生长,醇水比为4:1、NH4OH浓度为0.3mol/L和TEOS浓度低于0.02mol/L时,随TEOS浓度的增大,SiO2壳层增厚,复合粒子饱和磁化强度下降,矫顽力基本不变,仍具有良好的超顺磁性.

英文摘要:

Core-shell structural SiO2/Fe3O4 nanocomposite particles with adjustable magnetic properties were prepared via a sol-gel process, in which the hydrolysis and condensation of TEOS were conducted on the surface of Fe3O4 nanoparticles under the aid of basic catalyst. The effects of the volume ratio of alcohol to water, the concentrations of ammonium and TEOS on the appearances and properties of the nanocomposite particles were investigated. The mechanism of the formation of SiO2/Fe3O4 nanocomposite particles was analyzed. Results show that silica shell is mainly formed from the aggregative growth of silica primary particles on the surface of Fe3O4 nanoparticles. With increasing the concentration of TEOS in the range of 0-0.02mol/L, the silica shell thickness increases on the condition of 0.3mol/L of NH4OH and 4:1 ratio of alcohol to water. Although the saturation magnetization of the nanocomposite particles decreases with the thickness of silica shell increasing, the coercive force of the particles is almost unchanged. And more, the nanocomposite particles remain favorable superparamagnetism.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274