La3+掺杂Fe3O4和CoFe2O4纳米颗粒的制备及磁学性能研究

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磁性纳米材料是集磁性材料与纳米材料于一体的功能材料,同时具有磁性材料的磁学性能和纳米材料特殊的物理化学性质,因此磁性纳米材料具有特殊的磁学性能,比如高矫顽力、超顺磁性、低的居里温度以及单磁畴等性质。近些年来,磁性纳米材料已成为研究热点。尖晶石型纳米铁氧体是一类重要的磁性纳米材料,具有很好的电磁性质,已广泛用于生物医学、磁储存材料、催化剂等领域。   本文用溶胶凝胶法制备La3+掺杂Fe3O4纳米颗粒和CoFe2O4纳米颗粒。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和综合物性测量系统(PPMS)对制备好的样品的结构组成及物相、形貌尺寸和磁学性能进行了研究,分析讨论了制备过程中的参数对样品的影响,为下一步的工作提供实验依据。   通过对研究分析得出:   (1)La3+掺杂Fe3O4纳米颗粒的制备:自燃烧溶胶凝胶法缩短了样品的制备周期;研究了制备条件对La3+掺杂Fe3O4纳米颗粒的形貌的影响,得出用自燃烧溶胶凝胶制备的最佳参数为80℃恒温水浴5h、800℃焙烧5h等。   (2)CoFe2O4纳米颗粒的制备:分别用PEG和PVA作为分散剂、凝胶剂制备了颗粒大小均匀的CoFe2O4纳米颗粒;用PEG和PVA制备的纳米颗粒的尺寸分别为20~40nm和~100nm;用PEG制备的CoFe2O4纳米颗粒的剩磁比和饱和磁化强度分别为0.42和143.11emu/g,分析其原因主要是Co2+在A位和B位的重新分布;用不同量的PEG时,比较得出:PEG的最佳用量为4g。
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