磁性Fe3O4微粒表面有机改性

在分散聚合法制备复合磁性微球过程中,采用硅烷偶联剂KH 570对磁性Fe3O4微粒进行表面改性.红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)分析结果表明,偶联剂与磁性微粒表面以化学键形式结合.改性后,Fe3O4微粒与单体及其聚合物之间具有良好的亲和性,采用改性后的磁性微粒可以显著改善磁性微球的性能指标.     

微波法制备纳米Fe3O4

纳米Fe3O4由于具有较高的表面活性和磁性能,以及纳米微粒特有的小尺寸效应、表面效应、量子效应、催化、发光特性等[1],在颜料印刷、磁流体、磁记录、催化、机械、电子等领域得到了广泛的应用[1,2]。目前,已报道的制备纳米Fe3O4的方法有很多,如:化学共沉淀法[3],微乳液法[4,5],     

超顺磁性高分子微球的制备与表征

用化学共沉淀方法制备了Fe3O4纳米微粒,并用油酸(十八烯酸)和十二烷基苯磺酸钠为双层表面活性剂进行表面修饰,制备了稳定的水分散性纳米Fe3O4可聚合磁流体.在Fe3O4磁流体存在下,将苯乙烯与甲基丙烯酸通过乳液聚合方法制备了磁性高分子微球.透射电镜研究表明,Fe3O4微粒的平均粒径在10nm左右,乳液聚合形成的磁性高分子微球的粒径平均约为130nm;用超导量子干涉仪对微粒及高分子微球进行了磁性表征,结果表明,合成的Fe3O4纳米微粒以及磁性高分子微球均具有超顺磁性.同时,还用红外光谱及X射线衍射表征了磁性高分子微球的化学成分和晶体结构.用热失重方法测得磁性高分子微球中磁性物质的含量为23.6%.     

单分散双相可溶四氧化三铁纳米微粒的多醇法制备及磁性

以具有生物相容性的三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯为表面活性剂,利用多醇合成法制备了Fe3O4纳米微粒;采用X射线粉末衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪及透射电子显微镜分析了Fe3O4纳米微粒的晶体结构、化学结构及显微结构,采用振动样品磁强计测定了其磁性能.结果表明,所制得的Fe3O4磁性纳米微粒结晶度高,在室温下显示近似超顺磁性.采用Langevin方程对Fe3O4纳米微粒的磁滞回线进行拟合,结果显示其为磁性单畴.此外,Fe3O4磁性纳米微粒在无机和有机溶剂中均具有很好的分散性,显示出广阔的应用前景.     

Fe_3O_4/TiO_2纳米异质结构的制备及磁性

以TiO2纳米线和Fe(NO3)3·9H2O为原料,在一缩二乙二醇体系中通过溶剂热反应制备了Fe3O4纳米粒子/TiO2纳米线异质结构.高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观测结果表明,Fe3O4纳米粒子均匀地附着在TiO2纳米线上,并与TiO2纳米线之间形成了有效的复合.磁性研究结果表明,与文献报道的同粒径纯相Fe3O4纳米粒子相比,异质结构的阻隔温度点明显降低,异质结构的形成对Fe3O4磁性产生了影响.     

表面引发原子转移自由基聚合方法合成Fe3O4/PMMA复合纳米微粒

采用表面引发原子转移自由基聚合方法合成了核壳结构的磁性高分子纳米微粒. 作为聚合反应引发剂的3-氯丙酸, 首先与油酸修饰的Fe3O4纳米微粒表面的部分油酸置换, 然后在Fe3O4纳米微粒表面引发甲基丙烯酸甲酯聚合, 合成的纳米复合材料用TEM, FTIR, XRD和DSC表征. 磁性测试结果表明, 所制备的磁性高分子纳米微粒仍具有超顺磁性, 但由于聚合物的存在, 其饱和磁化强度降低.     

超疏水磁性Fe3O4/聚多巴胺复合纳米颗粒及其油/水分离

借助于多巴胺在Fe3O4纳米颗粒表面自聚合形成聚多巴胺薄膜制备出Fe3O4/聚多巴胺(Fe3O4/PD)复合纳米颗粒,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪对样品的形貌、结构及成分进行分析.所制备的颗粒经1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷化学修饰后表现出超疏水性.有趣的是,超疏水性的Fe3O4/PD纳米颗粒包裹在水滴表面能形成磁性液珠,该液珠(4μL)在亲水性玻璃表面上的接触角高达164°、滚动角为8°.这些磁性液珠具有良好的机械稳定性和强度,同时研究了外部磁场驱动液珠在平面、曲面、油相中运动.结果表明,磁性液珠能够有效应用于操作微流体装置中的液体输送.水滴在Fe3O4/PD纳米颗粒构成表面的接触角超过150°,而油滴则接近0°,因此,在磁场存在下,这些颗粒能用于吸收油水混合物中的油滴而实现油水分离.此外,回收的Fe3O4/PD纳米颗粒保持着超疏水性且能再次利用.     

Fe3O4纳米材料的低温溶剂控制合成及其磁性质

报道了一种低温（60℃～100℃）溶剂控制合成立方相Fe3O4及正交相FeOOH等纳米材料的简易方法,即采用氯化亚铁为铁源,六亚甲基四胺为弱碱源,借助回流装置,通过改变反应温度、溶剂（分别以水、水与乙醇、水与乙二醇为溶剂）、时间等实验条件,合成出正交相的FeOOH、正交相FeOOH与立方相Fe3O4的混合物以及立方相Fe3O4磁性纳米粒子.利用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、物性磁测量系统以及穆斯堡尔光谱仪对产物进行了表征和分析.结果显示,所制备的混合相磁性纳米粒子为片状和棒状,而立方相的的Fe3O4磁性纳米粒子呈颗粒状.磁测量表明立方相的Fe3O4比混合相磁性纳米粒子有更大的磁饱和强度,对立方相的Fe3O4纳米粒子进行穆斯堡尔谱分析可以明确判断所合成的样品是Fe3O4,而不是γ-Fe2O3.此外,通过对实验过程、现象及表征结果等的分析;对不同条件下Fe3O4磁性纳米粒子的形成机理做了初步探讨.     

叶酸对磁性Fe_3O_4纳米粒子的表面修饰

以FeCl3·6H2O作为单一铁源,1,6-己二胺作为胺化试剂,利用无模板的溶剂热方法制备了胺基功能化的磁性Fe3O4纳米粒子,并利用其键合叶酸分子,制备出表面修饰了叶酸的磁性Fe3O4复合纳米粒子。利用傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、透射电镜、差热-热重分析仪和振动样品磁强计对所得纳米粒子的形貌、粒径、化学组成和磁性能进行了表征。结果表明,叶酸分子通过化学键牢固键合在磁性纳米Fe3O4粒子表面,叶酸修饰的复合纳米粒子仍然具有良好的磁性能。     

SiO_2表面包覆对Fe_3O_4磁性微球性能的影响

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子;用柠檬酸钠进行表面修饰得到在水相中稳定分散的Fe3O4溶胶。以Fe3O4磁性纳米粒子为种子,用碱催化正硅酸四乙酯水解、缩合制备了粒径和磁性可控的核壳结构的Fe3O4@SiO2复合微球。通过FT-IR,XRD,TEM,VSM和古埃磁天平对Fe3O4@SiO2复合微球进行表征。研究了SiO2包覆对Fe3O4@SiO2复合微球性能的影响。     

多壁碳纳米管负载Fe3O4磁性纳米粒子表面吸附增强过氧化酶的催化活性

采用共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,将其负载于氨基吡啶修饰多壁碳纳米管(MWCNT-AP)上,得到具有良好的分散性和超顺磁性的Fe3O4/MWCNT-AP复合物.通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)和磁滞回线测量等方法对Fe3O4/MWCNT-AP复合物进行了表征.扫描电镜(TEM)结果表明:Fe3O4磁性纳米粒子多集中于碳纳米管MWCNT-AP的端部,形成的复合物在极性溶剂中具有良好的分散性和超顺磁性;辣根过氧化酶(HRP)可通过物理作用吸附于Fe3O4/MWCNT-AP复合物表面.酸性条件下(pH 4.0),Fe3O4/MWCNT-AP复合物使HRP的最大反应速率(Vmax)提高了3倍.     

A rapid and operator-safe powder approach for latent fingerprint detection using hydrophilic Fe3O4@SiO2-CdTe nanoparticles

A new kind of bifunctional magnetic-fluorescent nanoparticles(NPs)with abundant carboxyls on the surface has been prepared by covalently combining glutathiose(GSH)-modified CdTe quantum dots(QDs)with Fe_3O_4@SiO_2NPs.The silica-coated Fe_3O_4NPs were functionalized with amino groups by(3-aminopropyl)triethoxysilane to provide Fe_3O_4@SiO_2-NH_2NPs,which was then chemically conjugated with GSH-modified CdTe QDs to form bifunctional magnetic-fluorescent NPs,Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDs NPs.The properties and morphologies of Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDs NPs were investigated by FTIR,X-ray diffraction,transmission electron microscopy(TEM),absorption and fluorescence spectroscopy and vibrating sample magnetometry.TEM images display that Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDsNPs possess spherical core-shell structure with a uniform size about 50 nm.The bifunctional NPs were found to exhibit good magnetic and strong fluorescent properties favorable for their application in the detection of latent fingerprints.Furthermore,the carboxyls on the surface of NPs have good absorptions with water in air and the residues of fingerprints so as to not only avoid dust flying to protect the health of operators,but also improve the efficiency of detection.     

控制自由基聚合制备Fe_3O_4/SiO_2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

PVP-b-PLA修饰Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备与表征

通过硅烷偶联剂与Fe3O4磁性纳米粒子偶合在其表面引入C C端基,进一步与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)加成聚合制备含端羟基PVP包裹的磁体,再引发丙交酯(LA)开环聚合制得PVP-b-PLA修饰的Fe3O4纳米粒子.通过XRD、GPC、FTIR、SEM、TG、DSC和激光粒度仪等,对产物进行分析和表征,结果表明,纳米Fe3O4与PVP以及PVP与PLA之间均为化学键联,PVP和PLA是以嵌段共聚物的形式存在且两者之间存在明显的微相分离,纳米Fe3O4表面聚合物包覆率为35%,厚度约13 nm.此外,该PVP-b-PLA包覆的磁性纳米粒子比饱和磁化强度为53 emu/g,与未包覆相比下降约25%.     

层状纳米光催化复合材料H0.8Fe0.8Ti1.2O4/TiO2的合成及性质

用固相合成法制备出K0.8Fe0.8Ti1.2O4,并用离子交换反应制备出H0.8Fe0.8Ti1.2O4;通过C3H7NH2层间膨胀,TiO2粒子的插入和紫外光分解等反应,合成出一种新的层状光催化纳米复合材料-H0.8Fe0.8Ti1.2O4/TiO2.X射线衍射和漫反射等表征结果表明 该样品的层间高度为0.47nm,禁带能隙为2.18和2.88eV.用(>400 nm的光照射30 min,0.4 g样品可使甲基橙溶液(20 mg/L)的降解率达到22.1%.而同样条件下标准TiO2(P-25)仅为6.2%,表明所研制的层状纳米复合材料具有较高的光催化活性.     

Fe3O4纳米晶的粒径控制合成、表征及其吸波性能

采用十二烷基磺酸钠和聚乙二醇作为保护剂, 成功地制备出Fe3O4纳米晶. 通过改变实验条件, 可在10~200 nm范围内有效调控Fe3O4纳米晶的粒径. 采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等对样品的微观结构、粒径和形貌进行了分析. 结果表明, 所得尖晶石型Fe3O4纳米晶粒径均匀, 形貌均为球形. 利用振动样品磁场计测量了不同粒径样品的磁性能. 结果显示, 粒径小时, 随着粒径的增加, Fe3O4的饱和磁化强度Ms逐渐增加, 但当粒径增加到80 nm时, Ms达到最大值; 随着粒径的减小, 矫顽力也随之减小. 利用矢量网络分析仪对不同粒径样品的电磁性能和吸波性能进行了研究, 结果表明, 当Fe3O4纳米晶的粒径小于100 nm时, 吸波性能良好, 其中, 粒径为20 nm的样品吸收峰的峰值在8 GHz附近达到了-32 dB.     

聚丙烯酰胺修饰Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备与表征

首先通过化学处理在Fe3O4磁性纳米粒子表面引入Si—H键,然后通过选择性的硅氢加成反应制备了一个端基带溴的磁性引发剂,并利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术,在该磁性引发剂表面接枝了聚丙烯酰胺高分子,该聚丙烯酰胺高分子展现出分子量高度可控性和窄的分子量分布.经聚丙烯酰胺修饰后Fe3O4磁性纳米粒子的比饱和磁化强度为58.5 emu.g-1,与未修饰纳米Fe3O4相比下降约20%.     

无溶剂Fe3O4纳米流体的制备及表征

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子, 将含有硅氧烷基的离子型改性剂二甲基十八烷基氯化铵与Fe3O4纳米粒子进行接枝反应, 再用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的长链阴离子交换Cl-, 在Fe3O4纳米粒子表面生成具有阴、 阳离子双电层结构的表面处理层, 得到无溶剂Fe3O4纳米流体. 研究结果表明, 在Fe3O4纳米粒子表面成功接枝了有机物长链, 改性的Fe3O4纳米粒子呈单分散分布, 其损耗剪切模量G″明显大于储能剪切模量G', 具有明显的流体行为, 在室温下即可流动.