文 献 综 述

1.1引言

纳米材料和纳米结构已经成为当今材料研究领域中最具有活力且对未来经济和社会发展有重大影响的研究对象，各国的纳米工作者都相继在各自的研究领域取得了引人注目的成就[1-10 ]。这更使得纳米材料成为21 世纪最有前途的材料，有着非常广泛的应用前景。所谓的纳米材料是由有限数量的分子或是原子组成的，处于亚稳定状态并能够保持原来物质的化学性质的分子团或原子团。从物理学的角度来看，当粒子的尺寸小于0.1微米时，就属于纳米材料范畴，此时就会显现出奇特的效应，如：小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应等。贵金属纳米粒子具有良好的物理性能，在诸多领域都具有非常重要的作用。一方面，他们是研究光量子限域效应、磁量子限域效应以及其它纳米材料特有属性的典型体系；另一方面，他们被广泛应用于感光、催化、生物标识、光子学、光电子学、信息存储、表面增强拉曼散射等诸多领域[11 -14 ]。

然而随着科技的高速发展及各学科的相互渗透，单一性能的纳米材料已经难以满足各种高的要求，多功能纳米复合材料的研究随之成为材料科学和材料工程领域研究的热点。多功能纳米复合材料是指有两种或两种以上的物理或化学性质不同的物质组合而成的一种多相型固体材料，其中至少需要有一种在一维方向是处于纳米级的微粒、晶粒、薄膜或纤维；这种纳米级的材料必须具有与普通大尺寸物质所不同的奇特性质或良好的综合性能；由这些物质组成的复合材料常称之为纳米复合材料。研究表明，将一种纳米材料与另一种或多种纳米或微米级材料组合成的纳米复合材料，由于其协同效应及其他作用使得该纳米复合材料表现出一种或多种新的功能，如：光学功能、声学功能、化学功能、电磁学功能等[15 -24 ]。

磁性纳米复合材料是纳米复合材料研究方向之一，也是近年来发展起来的新材料，作为新型的多功能材料已经受到材料科学界的广泛关注，因其颗粒小，表面原子多，化学活性、催化性均强于普通材料，所以有着广泛的应用前景。特别是在生物医学、生物工程、纳米材料催化等领域的应用引起了各国研究者的高度重视，成为催化领域和生物医学研究领域中的一个热门课题，主要体现在：催化后磁性分离、磁靶向给药、磁流体热疗、生物磁性分离等[25 -34 ]。

1.2纳米复合材料的制备方法

1.2.1晶种生长法

晶种生长法是通过晶种合成以及晶种生长分步反应制备纳米复合材料，是目前制备纳米复合材料研究领域中最为常见的一种方法[3 5-38 ]。该方法制备过程简单，且对设备的要求比较低，也是目前该研究领域制备纳米复合材料较为成功的方法。其基本原理是将晶种加入到生长溶液中，以晶种作为晶核，通过化学反应一步法得到颗粒粒径分布均匀的纳米复合材料。Sun等人[3 8]利用晶种生长法在室温下，以制备好的磁性四氧化三铁/金壳作为晶种，以柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB )、氯金酸、硝酸银为生长溶液，诱发磁性金纳米复合材料（磁性四氧化三铁/金核-壳结构纳米粒子）的生成。如下图所示为该纳米材料制备示意图及其T EM 图片：

图1.1 A以Fe 3O4 @A u为晶种合成磁性纳米复合材料（四氧化三铁/金核壳结构纳米粒子）的示意图；B四氧化三铁/金核-壳结构纳米粒子的TEM图片；C四氧化三铁/金核-壳结构纳米粒子的HRTEM图片[38 ]

1.2.2溶胶-凝胶法(So l -Ge l )