论文总字数：23577字

摘 要

在最近几年，磁性纳米材料以其在医学等诸多领域的应用能力一直吸引着众多科研工作者对其投入了大量的研究。人们对磁性纳米材料的应用性进一步被越来越多的人接受和认可，关于它的理论研究和应用改进数年以来从未停歇。

第一章的内容包括对超顺磁Fe₃O₄纳米粒子的合成方式的归纳和比较。第一章列举的方法有共沉淀法，高温热分解法，溶剂热法，微乳液法，以及这几种方式各自优缺点的比较。在这之后，第一章还列举了一些超顺磁Fe₃O₄纳米粒子现在有一定可行性的应用，其中一些应用还在探索中，包括一些待解决的缺陷。

第二章设计了两种实验方法，分别是用柠檬酸修饰，以硫酸铁和氯化铁为主的共沉淀法以及用高温热分解法以不同油酸和油胺摩尔比分别进行制备并准备后续测试。

第三章是预计要使用的表征手段及预测结果，分别是动态光散射，扫描电镜，红外光谱，电位表征，Xrd表征，热重分析和透射电镜。根据预测柠檬酸共沉淀法的Fe₃O₄纳米粒子性能较为优秀而高温热分解法则会获得到最佳摩尔比和反应条件。

第四章是在前文基础上得出的结论以及一些关于Fe₃O₄纳米粒子应用的思考。

关键词：铁基纳米材料 共沉淀法 超顺磁纳米颗粒 高温热分解法

Preparation and performance characterization of iron-based nanomaterials

ABSTRACT

In recent years, magnetic nanomaterials have attracted a great deal of research in medicine because of their ability to apply in medicine. The application of magnetic nanomaterials has been more and more people's further recognition and recognition, magnetic nanomaterials theoretical research and application improvement has been continued for many years.

The first chapter includes the synthesis of hypergeomagnetic Fe₃O₄ nanoparticles, including coprecipitation, high temperature thermal decomposition, solvent heat, micro-emulsification, and comparison of the advantages and disadvantages of these methods. Later, the first chapter also lists some hypergeomagnetic Fe₃O₄ nanoparticles, some of which are now feasible, some of which are still being explored, including applications that need to be addressed.

The second chapter designs two experimental methods, namely, the co-precipitation method based on citric acid and iron chloride, and the subsequent test of preparing and preparing different oleic acid and oleamine moles by high temperature thermal decomposition method.

The third chapter will be used for the characteristic means and prediction results, respectively, dynamic light scattering, scanning electron mirror, infrared spectroscopy, potential characterization, Xrd characterization, thermal weight analysis and transmission mirror. According to the citric acid coprecipitation method, the performance of Fe₃O₄ nanoparticles is good, and the high temperature thermal decomposition method will obtain the best molar ratio and reaction conditions.

The fourth chapter is based on previous conclusions and thinking about the application of Fe₃O₄ nanoparticles.

Keywords: iron-based nanomaterials; co-precipitation; method ultra-smooth magnetic nanoparticles; high temperature thermal; decomposition method

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1磁性纳米材料 1

1.2超顺磁Fe₃O₄纳米粒子的制备 1

1.2.1化学共沉淀法 1

1.2.2高温热分解法 2

1.2.3溶剂热法 3

1.2.4微乳液法 4

1.2.5磁性纳米粒子合成方法归纳比较 6

1.3磁性纳米粒子的各种应用 8

1.3.1生物目标分子分离 8

1.3.2磁共振成像 8

1.3.3肿瘤治疗方面的应用 9

1.3.4靶向药物递送治疗 9

1.3.5在废水处理中的应用进展 10

1.4 本文研究目的、内容及技术路线 11

1.4.1 本文研究目的和内容 11

1.4.2 技术路线 12

第二章 超顺性Fe₃O₄纳米粒子的制备 12

2.1引言 12

2.1.实验药品 13

2.2实验仪器 13

2.3共沉淀法制备超顺磁性Fe₃O₄与修饰 14

2.4高温热分解法制备超顺磁性Fe₃O₄ 15

第三章 超顺磁纳米颗粒的表征 16

3.1动态光散射 16

3.2扫描电镜 16

3.3红外光谱 16

3.4电位表征 16

3.5.XRD表征 16

3.6.热重分析 17

3.7.透射电镜 17

3.8.共沉淀法预测结果 17

3.9．高温热分解法预测结果 19

第四章 结论与展望 20

4.1．全文总结 20

4.2．展望 21

参考文献 23

致谢 27

第一章 绪论

1.1磁性纳米材料

磁性纳米材料通常在小于20nm时显示出超顺磁性。这种性能表明其可以在外加磁场时被磁化产生磁相互作用力，并且在失去这种作用时恢复原样。而这种特性为其带来了广泛的应用。包括生物研究，医学以及废水回收和材料处理等领域。其中部分高比表面积的磁性纳米材料，同时因为其可修饰和可操作性等特性，使其在医学上进一步提高应用性成为了可能。但目前磁性纳米材料的应用仍然受阻，主要因为它们化学性质活泼易于被氧化，降低表面能时会聚集在一起，这些过程都会使得磁性纳米材料失去功能性。因此目前研究的热点是关于磁性纳米材料的表面功能化和改性，并且在初期制备时露出部分偶联基团以便于进一步加工。

1.2超顺磁Fe₃O₄纳米粒子的制备

1.2.1化学共沉淀法

共沉淀法，这种制备方法的原理是多种金属阳离子在沉淀剂的作用下同时沉淀的过程，是制备各种磁性氧化物纳米颗粒^[3]的常用方法。共沉淀法原理简单且原料与仪器要求较低，成本低，目前通常使用此法进行大规模生产。以Fe₃O₄的合成为例，在惰性气体（通常为氮气即可）保护下，溶液中需要有两种价态的铁离子，之后在溶液中加入沉淀剂，室温或者高温高压均可进行制备但是对成品有影响：

（1.1）

请支付后下载全文，论文总字数：23577字