纳米四氧化三铁的制备及表面改性.

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纳米四氧化三铁制备及其性质研究摘要：四氧化三铁是一种具有反尖晶石结构的铁氧体，由于其具有独特的物理、化学性质，已经引起众多专家学者的关注。

纳米四氧化三铁具有超顺磁性、小尺寸效应、量子隧道效应等使其能够区别于一般的四氧化三铁。

目前在国内外，磁性纳米四氧化三铁已经在催化剂、造影成像、靶向给药、药物载体、DNA检测等应用领域表现出良好的应用前景。

尤其随着纳米技术与高分子工程的快速发展，磁性纳米四氧化三铁在细胞分离、蛋白质分离、生物传感器、重金属吸附等领域越来越受到研究者的重视。

同时，合成粒径小、分布窄且具有优良磁性、表面性能稳定、具有生物相容性安全的磁性纳米四氧化三铁也是各专家、学者研究的热点之一。

关键词：纳米四氧化三铁；磁性；合成近年来，有关磁性纳米粒子的制备方法与性质备受关注。

然而，由于磁性纳米粒子之间的作用力，如范德华力以及磁力作用，纳米四氧化三铁粒子极易发生团聚，使得比表面积降低，同时减弱了反应活性。

通过添加高分子聚合物或表面活性剂对粒子表面进行改性，可以获得稳定分散的磁性纳米粒子，从而有效克服上述缺点。

1.实验部分1.1 实验原理化学共沉淀法是指在包含两种或两种以上金属阳离子的可溶性溶液中，加入适当沉淀剂，将金属离子均匀沉淀或结晶出来。

具体反应方程式：Fe2+ +2Fe3+ +8OH-==Fe3O4 +4H2O.通常是把FeⅡ和FeⅢ的硫酸盐或氯化物溶液一物质的量比2比3的比例混合后，用过量的氨水或氢氧化钠在一定温度和pH下，高速搅拌进行沉淀反应，然后将沉淀过滤、洗涤、烘干，制得纳米四氧化三铁。

1.2仪器与试剂三颈瓶，pH计，高速离心机，恒温水浴箱，真空干燥箱，紫外可见分光光度计，X射线衍射仪等四水合氯化亚铁，六水合氯化铁，乙醇，十二烷基苯磺酸钠，油酸，氢氧化钠，盐酸等。

1.3实验步骤室温下，将四水合氯化亚铁和六水合氯化铁按物质的量比为1比2的比例混合放入三颈瓶中，加入200mL去离子水，然后加入一定量表面活性剂和油酸。

竭诚为您提供优质文档/双击可除四氧化三铁的制备实验报告篇一：四氧化三铁纳米材料的制备四氧化三铁纳米材料的制备一、原理化学共沉淀法制备超微粒子的过程是溶液中形成胶体粒子的凝聚过程,可分为2个阶段:第一个阶段是形成晶核,第二个阶段是晶体(晶核)的成长。

而晶核的生成速度vl和晶体(晶核)的成长速度v2可用下列两式表示:为过饱和浓度,s为其溶解度,故(c-s)为过饱和度,k1,k2分别为二式的比例常数,D为溶质分子的扩散系数。

当V1>V2时,溶液中生成大量的晶核,晶粒粒度小;当vl 采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂快速加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即得纳米磁性Fe304粒子,其反应式如下:Fe2++Fe3++oh-→Fe(oh)2/Fe(oh)3(形成共沉淀)Fe(oh)2+Fe(oh)3→Feooh+Fe304(ph≤7.5)Feooh+Fe2+→Fe3o4+h+(ph≥9.2)Fe2++2Fe3++8oh-→Fe3o4+4h2o由反应式可知,该反应的理论摩尔比为Fe2+:Fe3+:oh-=l:2:8,但由于二价铁离子易氧化成三价铁离子,所以实际反应中二价铁离了应适当过量。

该法的原理虽然简单,但实际制备中还有许多复杂的中间反应和副产物:Fe3o4+0.25o2+4.5h2o→3Fe(oh)3(4)2Fe3o4+0.5o2→3Fe2o3(5)此外,溶液的浓度、nFe2+/nFe3+的比值、反应和熟化温度、溶液的ph值、洗涤方式等,均对磁性微粒的粒径、形态、结构及性能有很大影响。

目前,纳米二氧化硅主要制备方法有：以硅烷卤化物为原料的气相法;以硅酸钠和无机酸为原料的化学沉淀法;以及以硅酸酯等为原料的溶胶凝胶法和微乳液法。

在这些方法中,气相法原料昂贵,设备要求高,生产流程长,能耗大;溶胶凝胶法原料昂贵,制备时间长;而微乳液法成本高、有机物难以去除易对环境造成污染。

可见植入Fe3O4的麦秸杆纤维素磁种对阴离子和有机物的吸附效果显 著，证明麦秸杆磁种具有良好的稳定性和多次重复使用性，且麦秸杆纤维 素成本低廉，具有潜在的应用前景。
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summary： 总体看,固相法制备Fe3O4 纳米粒子的主要优点是 容易实现工业化,可以连续生产,但固相法制得的产物往 往是铁的几种化合物的混合物,产物品质较低,颗粒大小 分布不均匀,能耗高。而液相法可以较好地控制Fe2 + 和Fe3 + 的比例,易制得化学计量的、品质高的纳米级 Fe3O4 ，但一般限于实验室制备。
沉淀法是指使用沉淀剂将液体中的Fe2 + 和Fe3 + 按 1∶2 的摩尔比例沉淀出来,形成氢氧化物胶体;胶体失水 得到纳米Fe3O4 悬浮体系,再经过滤、洗涤、干燥等过 程得到纳米Fe3O4 的方法。根据沉淀过程的特点,一般 将沉淀法分为共沉淀法、氧化沉淀法和还原沉淀法。 University
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The Preparation Methods of Magnetite Nanoparticles and Their Morphology Yu W.G Zhang Tonglai
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II.液相法： 以液态体系为反应前驱体系,经过沉淀、脱 水和结晶等过程,制备得到纳米Fe3O4 。其中, 沉淀法、水热法、有机物模板法和回流法等是 研究较多的制备纳米Fe3O4 的液相方法。在此 介绍一下沉淀法制备（球型Fe3O4 NP）。

[ 6] 5 2+ 3+
计算各条件下 F e3 O4 粒子的晶粒度。
表 1 即为因素水平表, 结果见表 2 。图 1 为各样品 的 XRD 图谱。
表 1 因素水平表 Tab le 1
A Fe
3+
Fa ctor s a nd levels
B C D E
BFe
2+
反应时间 反应温度 晶化时间 晶化温度 /h 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 /e 50 60 70 80 /h 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 /e 50 60 70 80
172
应用化工
3+ 2+
第 39 卷
的混合溶液, 再加入 0 . 5 mol/L 的 NaOH 溶液 , 调节 溶液 p H 至 14 , 不断搅拌下于一定温度下水浴加热 一定时间后取出, 再于一定温度下晶化一定时间后, 即制得水基 Fe3O 4。利用 F e3 O4 磁性 微粒的磁 性, 将水基 Fe3 O4 置于多用 磁性分析仪 上快速固 液分 离, 再用去离子水反复洗涤至中性 , 取出, 于 50 e 下 低温干燥 , 即得纳米 F e3 O4 粒子。 1 . 2 . 2 F e3 O4 表面改性 将最适宜 条件制备的水 基 Fe3 O4, 滴加浓度 37 % 的盐酸, 调节 p H= 4 , 加入 Fe3O 4 粒子质量 20 % ~ 30 % 的油酸钠 , 60 e 下反应 30 m in 后, 置于多用磁性分析仪上进行快速固液分 离, 用无水乙醇洗涤 2~ 3 次, 洗掉表面多余的油酸, 完成 F e3 O4 表面改性。
2+ 3+ -
/摩尔比 1 2 3 4 4 B4 4 B3 4 B2 4 B1

四氧化三铁纳米材料的制备与应用四氧化三铁纳米材料是指将三铁酸铁作为原料，通过化学合成或物理制备的方法获得的粒径小于100纳米的铁氧体粉末。

该材料具有高比表面积、独特的磁性、光学性能和化学活性等特点，在磁性材料、催化剂、传感器、生物医药等领域有着广泛的应用。

四氧化三铁纳米材料的制备方法主要包括化学合成法和物理制备法两种。

其中，化学合成法包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、微乳法等，物理制备法包括高能球磨法、磁控溅射法、激光气相沉积法等。

溶胶-凝胶法是一种常见的制备方法，其基本原理是将金属盐或金属有机化合物与溶剂混合后，通过加热、干燥、煅烧等步骤制备出纳米粉末。

共沉淀法是利用化学反应使金属离子在溶液中共同沉淀，得到纳米粉末。

水热法是将金属盐或金属有机化合物与水混合，通过高温高压的条件下合成纳米粉末。

微乳法是将水和油通过表面活性剂的作用形成微乳液，通过添加金属离子与还原剂制备出纳米粉末。

高能球磨法是通过高速旋转的球磨器对粉末进行机械处理，使其粒径减小到纳米级别。

磁控溅射法是利用高能电子轰击靶材，使其表面物质蒸发并沉积在基底上，形成纳米粉末。

激光气相沉积法是将激光束聚焦在靶材表面，使其表面物质蒸发并沉积在基底上，形成纳米粉末。

四氧化三铁纳米材料在磁性材料领域有着广泛的应用。

其高比表面积和独特的磁性能使其成为磁性存储材料和磁性催化剂的理想选择。

在催化剂领域，四氧化三铁纳米材料的高催化活性和稳定性使其成为一种新型的催化剂，可用于有机合成、废水处理等领域。

在生物医药领域，四氧化三铁纳米材料的生物相容性和药物缓释性能使其成为一种新型的药物载体，可用于肿瘤治疗、诊断和影像学等方面。

四氧化三铁纳米材料作为一种新型的纳米材料，在磁性材料、催化剂、生物医药等领域具有广泛的应用前景。

随着制备技术的不断发展和完善，其应用范围和性能将得到更广泛的拓展和提升。

Fe3O4纳米粒子的可控制备及其表面改性刘利娜;秦瑞飞;张永胜;孙瑞瑞;肖宏宇【摘要】四氧化三铁(Fe3O4)因在细胞分离、靶向药物、磁共振成像等生物医学领域具有广阔的应用前景而成为研究热点.本文采用溶剂热法合成了Fe3O4纳米粒子,并详细研究了反应温度、反应时间和反应前驱体组成对Fe3O4结构和形貌的影响.实验结果表明,反应时间对球形纳米颗粒的尺寸影响不大,反应时间为12 h时,球的直径达到了最大,继续延长反应时间,球的尺寸保持不变;200℃容易生成大尺寸的Fe3O4纳米粒子;反应物的组成对Fe3O4纳米粒子的形貌也有一定的影响,当用水合肼代替乙二胺时,得到的是立方体形状的Fe3O4.为了增加Fe3O4纳米粒子的化学稳定性、生物相容性和作为药物载体的可能性,我们用St?ber方法在Fe3O4纳米粒子的表面包覆了一层SiO2介孔分子筛,并探索了超声和机械搅拌对核壳结构形貌的影响,还研究了包覆前后样品的磁学性质.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】7页(P425-431)【关键词】溶剂热法;Fe3O4;SiO2;核壳结构【作者】刘利娜;秦瑞飞;张永胜;孙瑞瑞;肖宏宇【作者单位】洛阳理工学院数学与物理教学部,河南洛阳 471023;洛阳理工学院数学与物理教学部,河南洛阳 471023;洛阳理工学院数学与物理教学部,河南洛阳471023;洛阳理工学院数学与物理教学部,河南洛阳 471023;洛阳理工学院数学与物理教学部,河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】O482.311 引言四氧化三铁(Fe3O4)作为一种重要的铁氧体材料，具有较高的电阻率和较低的居里温度，在低温下会发生Verwey转变[1]，即在该温度点附近，Fe3O4的许多物理性质，如电阻率、磁电阻、比热容及磁化强度等会突然发生转变，具有极高的应用价值，已广泛地应用于磁记录、磁流体、微波吸收、特种涂料、催化剂、磁性高分子微球和电子材料等各个领域[2-3]。

毕业论文开题报告环境工程磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究一、选题的背景、意义随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展，特别是能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、传感技术等高新技术领域的高速发展，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料提出了新的需求[1]。

再者随着中国工业经济的飞速发展，现有的传统材料己经难以满足其需求，开发、利用高性能材料和新功能材料己经成为共识。

纳米材料就应运而生，由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，与通常的多晶材料或者微粉完全不同，其表现出高的表面效应、体积效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质[2-4]。

纳米科学技术的快速发展，让磁性纳米材料得到了长足的发展。

近年来的磁性材料，在非晶态、稀土永磁化合物、超磁致伸缩、巨磁电阻等新材料相继发现的同时，由于组织的微细化、晶体学方位的控制、薄膜化、超晶格等新技术的开发，其特性显著提高。

这些不仅对电子、信息产品等特性的飞跃提高作出了重大贡献，而且成为新产品开发的原动力。

目前，磁性纳米材料已成为支持并促进社会发展的关键材料。

而磁性Fe304纳米粒子是纳米材料中一类新颖的功能材料，四氧化三铁的化学稳定性好，原料易得，价格便宜，广泛用于涂料、油墨等领域[5-7]。

四氧化三铁纳米粒子的磁性比大块本体材料的强许多倍，当四氧化三铁纳米粒子的粒径d<16nm，具有超顺磁性。

磁性四氧化三铁纳米粒子磁性能好，用于优质磁记录材料的制备，同时是制备α-Fe203等重要磁记录材料的中间体，还可作为微波吸收材料及催化剂。

近年来，四氧化三铁纳米粒子具有良好的磁性，在生物医学方面表现出潜在的广泛用途，如磁性四氧化三铁纳米粒子可作为药物的主要载体进行靶向给药，也可用于细胞及DNA的分离等，成为倍受关注的研究热点。

表面化学修饰法是指通过纳米表面与改性剂之间进行化学反应，改变纳米微粒的表面结构和状态，以达到表面改性的目的。

纳米四氧化三铁简介四氧化三铁是一种常用的磁性材料，又称氧化铁黑,呈黑色或灰蓝色。

四氧化三铁是一种铁酸盐，即Fe2+Fe3+（Fe3+O4）（即FeFe（FeO4）前面2+和3+代表铁的价态）。

在Fe3O4里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价，所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物，可表示为FeO-Fe2O3，而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。

化学式：Fe3O4，分子量231.54，硬度很大，具有磁性，可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。

逆尖晶石型、立方晶系，密度 5.18g/cm3。

熔点1867.5K(1594.5℃)。

它不溶于水，也不能与水反应。

与酸反应，不溶于碱，也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

在外磁场下能够定向移动，粒径在一定范围之内具有超顺磁性，以及在外加交变电磁场作用下能产生热量等特性，其化学性能稳定，因而用途相当广泛。

纳米四氧化三铁置于介质中，采用胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方法，通过在颗粒表面形成吸附双电层结构阻止纳米粒子团聚，制备稳定分散的水基和有机基纳米磁性液体。

制备的磁性液体2～12个月都能很好的分散着，磁性液体中颗粒平均粒径为16～35nm之间。

通过大量实验，确定了最佳的工艺配方和工艺路线，工艺简单安全，能耗低，并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级，并且经磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性，其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能，为国内各种磁流体的应用提供了基础。

制备方法1、水热法制备纳米四氧化三铁（2012年）聚乙二醇6000包被的四氧化三铁颗粒，采用X射线衍射法分析其构，用扫描电镜测量其直径及分布，用振动样品磁强计检测磁学参数。

结果所得样品为四氧化三铁晶体，粒径为200 nm，质量饱和磁场强度为79.8 em u／g Fe。

结论：制备的样品粒径均一，分散性好，超顺磁性，水溶性好，可用于物理化学溶栓。

2、卟啉一磁性四氧化三铁纳米粒子的制备（2014年）直接键合成法：卟啉与四氧化三铁纳米粒子表面直接形成化学键的制备方法。

纳米四氧化三铁的制备与表面改性化学与材料科学系 09级应用化学1班刘立君李淑媛摘要：由于纳米Fe3O4在光学、电学、热学、磁学、力学等方面独特的性质，对它的研究越来越多，且在各个领域的应用也越来越广泛，因此本文详细介绍了纳米四氧化三铁的各种制备方法，对其制备工艺的优缺点、应用前景、产品性能进行了详细的比较；并综述了纳米四氧化三铁的表面改性的方法，如有机改性、无机改性、偶联改性、小分子改性、大分子改性等改性手法，以及表面改性后各种纳米Fe3O4的特征与用途前景。

关键词纳米Fe3O4 综述表面改性1引言四氧化三铁的性质：四氧化三铁在常温常压状态下是一种具有强磁性的黑色粉末状晶体，潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成三氧化二铁，二价铁离子被氧化成三价铁离子。

四氧化三铁具有强磁性，四氧化三铁固体具有优良的导电性。

因为在磁铁矿中，由于Fe2 +与 Fe3 +在八面体位置上基本上是无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性能。

X 射线研究表明，四氧化三铁是铁( III) 酸盐，即 Fe2 +( Fe3 +O2 －2)2，称为“偏铁酸亚铁”，化学式为Fe( FeO2)2。

在四氧化三铁里，铁显两种价态，所以常常将四氧化三铁看成是由 FeO 与 Fe2O3组成的化合物，也可表示为 FeO·Fe2O3，但不能说是 FeO 与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。

常见的天然磁铁矿中主要成分是四氧化三铁的晶体。

磁性纳米粒子的性质：纳米材料指颗粒尺寸在1-100nm间的粒子,及由其聚集而成的纳米固体材料,具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使得其与同组成的材料相比,显示独特的光学、电学、热学、磁学、力学及化学性质。

当磁性纳米材料的尺寸减小到纳米尺度时,尺寸和形状这两个关键参数强烈影响着其磁性能,使磁性纳米粒子呈现超顺磁性,高矫顽力,低居里温度和高磁化率，同时,磁性纳米粒子具有以下几方面的特性:第一,磁性纳米粒子具有可控性的粒径(从几纳米到几十纳米),小于或相当于细胞(10-100nm),病毒(20-450nm),蛋白质(5-50nm),基因(Znm宽10-100nm长)的尺度,这表明磁性纳米粒子能够接近我们所感兴趣的生物实体.事实上,它们可以被生物分子修饰后连接到生物实体上,由此提供了一种可控的标一记方法；第二，磁性纳米粒子的磁性遵从库仑定律,能够通过外加磁场加以控制；第三,磁性纳米粒子能够对磁场的周期性变化产生响应,从激励场获得能量,由此微粒能够被加热,从而可用于热疗,传输大量的热能到靶区,如肿瘤；第四,磁性纳米粒子可从尿液及大便中排泄，其中经肾脏排出较多,肠道排出较少。

四氧化三铁纳米材料的制备与应用一、制备方法四氧化三铁（Fe3O4）纳米材料的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。

物理方法主要包括磁控溅射、磁控气相沉积、磁性流体制备等。

其中，磁控溅射是一种常用的制备方法，通过在高真空环境中将金属铁溅射至基底上，并在氧气气氛中进行氧化反应，形成Fe3O4纳米颗粒。

化学方法主要包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。

其中，共沉淀法是最常用的制备方法之一，通过将铁盐和氢氧化物一起加入溶液中，在适当的条件下反应生成Fe3O4纳米颗粒。

二、性质特点四氧化三铁纳米材料具有许多独特的性质和特点，主要包括以下几个方面：1. 磁性：Fe3O4纳米颗粒具有较强的磁性，可以被外加磁场引导和控制。

这使得Fe3O4纳米材料在磁性材料、磁性催化剂等领域有着广泛的应用。

2. 生物相容性：Fe3O4纳米材料在生物体内具有良好的生物相容性，可以作为生物医学领域的重要材料。

例如，可以将药物包裹在Fe3O4纳米颗粒上，通过外加磁场将其导向到靶位点，实现靶向治疗。

3. 光学性质：Fe3O4纳米材料在一定波长范围内具有特殊的光学性质，例如磁光效应和表面等离子共振效应。

这些性质使得Fe3O4纳米材料在光学传感器、光储存等领域有着广泛的应用前景。

三、应用领域由于其独特的性质和特点，四氧化三铁纳米材料在多个领域都有着广泛的应用。

1. 生物医学领域：Fe3O4纳米材料可以用于磁共振成像（MRI）的对比剂，提高成像的分辨率和对比度；还可以用于磁热疗法，通过外加磁场使纳米颗粒产生热能，用于肿瘤治疗。

2. 环境治理领域：Fe3O4纳米材料可以用于废水处理和重金属离子的吸附，具有高效、低成本的优点。

3. 磁性材料领域：Fe3O4纳米材料可以用于制备磁性流体、磁性材料等，广泛应用于电子、信息存储等领域。

4. 光学传感器领域：Fe3O4纳米材料的光学性质使其成为优秀的光学传感器材料，可用于气体传感、生物传感等领域。

双键修饰四氧化三铁纳米粒子是一种新型的纳米材料，它具有优异的磁学性能和化学反应活性。

这种材料在生物医学、催化、环保等领域具有广泛的应用前景。

双键修饰四氧化三铁纳米粒子的制备方法主要包括化学合成法和物理法。

其中，化学合成法是最常用的制备方法，它通过控制反应条件和原料配比，可以制备出不同形貌和尺寸的纳米粒子。

物理法则是通过物理手段制备纳米粒子，如激光熔融法、机械研磨法等。

双键修饰四氧化三铁纳米粒子的表面修饰是提高其稳定性和生物相容性的关键步骤。

常用的表面修饰剂包括有机小分子、高分子和生物分子等。

通过表面修饰，可以改变纳米粒子的表面性质，使其更容易与生物分子结合或进入细胞内部。

双键修饰四氧化三铁纳米粒子的应用非常广泛。

在生物医学领域，它可以作为药物载体和磁共振成像剂；在催化领域，它可以作为催化剂载体和氧还原催化剂；在环保领域，它可以用于重金属离子吸附和污水处理等方面。

总之，双键修饰四氧化三铁纳米粒子是一种具有广泛应用前景的新型纳米材料。

通过对其制备、表面修饰和应用等方面的深入研
究，可以进一步拓展其在各个领域的应用范围，为人类社会的发展做出更大的贡献。

四氧化三铁纳米片的制备及其对液体石蜡摩擦学的改性张锡凤1）刘晓光1）程晓农2）殷恒波1）曹智娟1）郝伟1）严冲2）1）江苏大学化学化工学院，江苏镇江2120132）江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013摘要：采用液相化学氧化法，在水体系中，以硫酸亚铁为母体，水合肼为氧化剂，加入吐温-80（ Tween-80）为修饰剂，合成了厚约20nm、长约152nm的四氧化三铁纳米片。

通过X-射线衍射（XRD ）、透射电子显微镜（TEM ）、扫描电子显微镜（SEM ）和高浓度激光粒度仪对四氧化三铁纳米片进行了表征。

将四氧化三铁纳米片加到基础油液体石蜡（LP）中，在UNT- H摩擦磨损实验机上考察其作为LP添加剂后的摩擦磨损性能，采用SEM分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成及含量。

结果表明：与不加四氧化三铁纳米片的LP相比，添加后较大程度的降低了摩擦系数，并获得较小的磨痕直径，显著改善了LP的摩擦性能。

关键词：四氧化三铁，纳米片，化学还原法，摩擦学Preparation of Fe 3O4 Nanopiece and ModificationTribological Property of Liquid Paraffin as Its Additive1 12 111 ZHANG Xifeng , LIU Xiaoguang , CHENG Xiaonong , YIN Hengbo , Cao zhijuan , HAO Wei ,2YAN Chong(1. School of Chemistry and Chemical Engin eeri ng, Jia ngsu Uni versity, Zhenjia ng, 212013;2. School of Material Scie nee and Engin eeri ng, Jia ngsu Uni versity, Zhenjia ng, 212013.) Abstract: 20nm thick and 152nm length Fe3O4 Nanopieces were synthesized using ferrous sulfate as precursor in water systems, hydrazine hydrate as reductant, polyethylene sorbitan monooleate (Tween-80) as modifier. The as-prepared Fe3O4 Nanopieces were characterized by transmission electron micrographs (TEM), powder X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), high concentration laser granularity scatter analyzer. The anti-wear and friction reducing performance of Fe3O4 nanopieces as liquid paraffin additive was investigated on UNT- n ball-on-plate friction and wear testers. The worn surface morphology and composition of surface film were analyzed by means of scanning electron microscope (SEM). Compared with pure liquid paraffin, the results indicate that the tribological property of liquid paraffin with Fe 3O4 nanopieces is improved, the friction coefficients are decreased, and the worn diameter is lesser.key words: ferroso-ferric oxide; nanowires; synthesis (chemical); tribological propertygranu larity scatter纳米金属材料的晶粒尺寸与形貌、表面状态和微结构直接影响到纳米金属的物化性质与用途。

纳米材料的介绍及纳米四氧化三铁的制备方法介绍沈明09应化（2）班20091302232摘要本文阐述了纳米材料的性能特点。

然后以纳米四氧化三铁为例，介绍了其在磁性材料、多功能材料、催化材料以及医学领域的应用现状。

着重介绍了纳米四氧化三铁的制备方法，如沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等做了介绍，并对各制备方法进展和优缺点进行了简要介绍。

最后对纳米四氧化三铁今后的发展做了展望。

关键词：纳米材料；四氧化三铁；应用；制备；进展前言纳米科学技术是研究在千万分之一米到十亿分之一米内，原子、分子和其他类型物质的运动和变化的科学。

在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的技术，称为纳米技术。

纳米材料是一种介于分子与宏观材料之间的介观态材料，一般由金属、金属化合物、无机物或聚合物的纳米级颗粒（1~100nm）经压实或烧结而成的材料。

纳米级颗粒在整体上构成了一种与晶态或玻璃态有较大差别的崭新结构，导致它具有一系列的特殊物理、化学性质，而这些特性是其他固体材料或常规材料根本不具有的特性。

目前，人工已经合成并研究的单质体系有：Fe、Si、Pd、Cu、Ti、Ni、Al、Mo等；单一氧化物有Al2O3、MgO、ZrO2、Fe2O3、TiO2等；多组分复合纳米材料有CoFe2O4、MnFe2O4等。

一、纳米和纳米复合材料的应用纳米材料的研究和应用，不但改造了传统材料，而且又源源不断地创造出新材料，从而提高和改变了我们的生活质量。

1、纳米级磁性材料纳米微粒尺寸小，具有单磁畴结构、矫顽力高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比较好，而且记录密度比γ- Fe2O3高几十倍。

日本松下电器公司已制成纳米级微型录像带，具有图象清晰、信噪比较高、失真小等优点。

此外，超顺磁的强磁性纳米颗粒还可以制成磁性液体，广泛用于声电器材、阻尼器材、旋转密封、润滑、选矿等领域。

2、纳米陶瓷纳米陶瓷的晶粒度尺寸极小，晶粒容易在其他颗粒上运动，具有极高的强度、韧性及延展性。

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结论
本 文 首 先 利 用 化 学 共 沉 淀 法 合 成 了 纳 米 级 的 Fe3O4 粒 子 ， 在合成过程中， 氨水要保证是过量的， 因为要想得到较纯的 Fe3O4， Fe2+要完全沉淀， 溶液的 pH 值 必 须 一 直 保 持 大 于 等 于 8.9， 并一 定 要 保 持 高 速 搅 拌 ， 这 样 粒 子 才 能 达 到 纳 米 级 。 用 油 酸 和 SDBS 两 种 表 面 活 性 剂 对 合 成 好 的 Fe3O4 粒 子 进 行 改
（4） 改性前后 Fe3O4 透射电镜分析
图 4 Fe3O4 改性前 （a） 后 (b) 的透射电镜照片
图 4a 和 4b 分别是改性前后的 Fe3O4 透射电镜照片， 从图 4a 中 可 以 明 显 看 出 改 性 前 的 Fe3O4 粒 子 之 间 因 存 在 粒 子 间 的 作用力而引起的粒子聚集状况， 而改性后的粒子却有着较好 的分散性。 用双层表面活性剂改性后的 Fe3O4 粒子， 由于表面 被双层表面活性剂所包覆， 因而粒子之间会产生静电斥力， 使得粒子在溶剂中均匀分散而不聚集。
参考文献
〔1〕 Tricot, et al. Process for the preparation of magnetic beads of vinylaromaticpolymers 〔S〕 . USP4 339 337， 1982
〔2〕 Hiromichi Noguchi, Noriko Yanase, Yasuzo Uchida, et al. Preparation and characterization by thermal analysis of magnetic latex particles 〔J〕 .Appl Polym Sci,1993,48:1593～ 1597

纳米四氧化三铁的制备、改性及应用
一、纳米四氧化三铁的简介
 四氧化三铁是一种常用的磁性材料，又称氧化铁黑，呈黑色或灰蓝色。

四氧化三铁是一种铁酸盐，即Fe2+Fe3+（Fe3+O4）（即FeFe（FeO4）前面2+和3+代表铁的价态）。

在Fe3O4里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价，所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物，可表示为FeO〃Fe2O3，而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。

四氧化三铁硬度很大，具有磁性，可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物，逆尖晶石型、立方晶系。

在外磁场下能够定向移动，粒径在一定范围之内具有超顺磁性，以及在外加交变电磁场作用下能产生热量等特性，其化学性能稳定，因而用途相当广泛。

 二、纳米四氧化三铁的制备方法
 纳米微粒的制备方法主要有物理方法和化学方法。

物理方法制备纳米微粒一般采用真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法等。

但是用物理方法制备的样品一产品纯度低、颗粒分布不均匀，易被氧化，且很难制备出10nm 以下的纳米微粒，所以在工业生产和试验中很少被采纳。

 化学方法主要有共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水解法、水热法等。

采用化学方法获得的纳米微粒的粒子一般质量较好，颗粒度较小，操作方法也较为容易，生产成本也较低，是目前研究、生产中主要采用的方法。

 1、共沉淀法：沉淀法是在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中，加入适当的沉淀剂，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，再将沉淀物脱。

毕业论文纳米Fe3O4粒子的制备及其表面改性研究进展第一篇：毕业论文纳米Fe3O4粒子的制备及其表面改性研究进展纳米Fe3O4粒子的制备及其表面改性研究进展摘要：Fe3O4纳米粒子应用广泛，它的合成有球磨法、高温分解法、沉淀法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法、生物模板合成法、微波水热法等。

本文主要综述了以上的各种合成方法和它们各自的优缺点，以及对他的改性方法做了简单的归纳，主要有表面化学法、溶胶-凝胶法、沉淀反应法及静电自组装等。

关键字：纳米Fe3O4磁性合成改性Research Progres s on Preparation andSurface Modification of Fe3O4 MagneticNano-particles Wang weijunAbstract: Fe3O4 nanoparticles widely, it is the synthesis method of ball mill, high temperature decomposition, precipitation, hydrothermal synthesis, microemulsion, sol-gel, biological template synthesis, microwave hydrothermal method.This paper mainly introduces the synthesis methods and their respective advantages and disadvantages, and the modification methods for his brief, basically have apparent velocity, sol-gel, reaction method and electrostatic self-assembly.Key words: Fe3O4 nanotechnology magnetic synthesismodified 前言：纳米科技的发展，为各种材料的研究开辟了新的领域。