纳米氧化铁的热稳定性及其磁性能的研究
[Abstract]:Nano-iron oxide materials have attracted more and more research attention, mainly because of its wide use. Various applications of nano-iron oxide are closely related to the thermal stability and magnetic properties of iron oxide materials. In this paper, 伪-Fe2O3 nanoparticles with different morphology, Fe_3O_4 nanoparticles with hollow structure and Fe_3O_4 nanoparticles with about 17nm were selected as the research objects. The samples were characterized by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), and comprehensive physical test system (PPMS). The morphology, structure and magnetic properties of the samples were studied. At the same time, the methods to improve the thermal stability of Fe_3O_4 magnetic nanoparticles were also studied. The main results of this paper are as follows: (1) different morphologies (flake, drum, fusiform) 伪-Fe2O3 nanoparticles were synthesized by hydrothermal method. The thermal stability of 伪-Fe2O3 nanoparticles with different morphologies was determined by measuring the magnetic properties of 伪-Fe2O3 nanoparticles in high vacuum (9.5 脳 10 脳 6 Torr). The experimental results show that there is a phase transition process from 伪-Fe2O3 to Fe_3O_4 in high temperature and high vacuum, and this transition process is affected by the morphology of nanoparticles. The magnetic measurement results at low temperature show that the Morin transition temperature of the three morphologies is completely suppressed, which also shows that the Morin transition is affected by the morphology of nanoparticles. (2) Fe_3O_4 nanorings and nanotubes with hollow structure were synthesized by two steps, and the magnetic properties of hollow nanostructure were measured in high vacuum. The Curie temperature of nanoparticles and nanotubes decreases with the decrease of average wall thickness. The Curie temperature of hollow magnetic nanostructures obeys the size effect, and the fitted scale index is v = 1.04 卤0.03. By comparing the Curie temperature between zero-dimensional Fe_3O_4 particles and quasi-two-dimensional Fe_3O_4 thin films at different sizes, we find that the size relationship of Fe_3O_4 hollow structures is in good agreement with the quasi-two-dimensional size effect. (3) Fe_3O_4@C nanoparticles were successfully prepared by two-step method. Compared with pure Fe_3O_4 nanoparticles, Fe_3O_4@C nanoparticles show better thermal stability. The thermal stability of Fe_3O_4@C was determined by measuring the magnetic properties between 300K and 920K in high vacuum (9.5x10 脳 6 Torr). The experimental results show that Fe_3O_4@C nanoparticles are very stable at high temperature and high vacuum. This is of great significance to the study of the size effect of finite size. (4) We fully mix the Fe_3O_4 particles synthesized by hydrothermal method with the ball-milled NaCl particles to explore the effect of NaCl on the size and thermal stability of Fe_3O_4 particles. The experimental results show that the existence of NaCl suppresses the polymerization of Fe_3O_4 particles and increases the initial phase transition temperature from Fe_3O_4 to 伪-Fe2O3. This method is simple, non-toxic, more economical, and has a good application prospect.
【学位授予单位】:宁波大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.1;O614.811
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本文编号:2500790
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