纳米Fe_3O_4颗粒的制备及其在乙醇中的分散工艺  

Preparation of Fe_3O_4 nanoparticles and dispersion technology in alcohol

作　　者：蒙海宁[1] 张振忠[1] 赵芳霞[1] 丘泰[1] 杨敬东[1] 

机构地区：[1]南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009

出　　处：《南京工业大学学报（自然科学版）》2013年第5期19-23,共5页Journal of Nanjing Tech University(Natural Science Edition)

基　　金：江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXLX12_0429);江苏高校优势学科建设工程项目;广西科技成果转化与推广计划(1298009-15)

摘　　要：为制备硅油基Fe3O4磁流体,采用化学共沉淀法制备平均粒径为11 nm纳米Fe3O4颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射花样(SAED)、X线衍射分析(XRD)、振动磁强计(VSM)等手段对试样的微观形貌、晶体结构以及磁性能进行表征。在测得无水乙醇中Fe3O4粉体的pH-Zeta电位图基础之上,研究了表面活性剂的类型、表面活性剂的加入量以及超声分散的时间对纳米Fe3O4颗粒分散性能的影响。结果表明:化学共沉淀法制备出的纳米Fe3O4颗粒为面心立方结构,颗粒表面光洁且呈现规则的圆球形,粉体的粒径分布较窄。随着超声时间的延长和表面活性剂使用量的增加,纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散效果在特定点呈现最佳效果之后逐步变差,5种表面活性剂分散效果由好到差的顺序是:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、司班-80(SPAN-80)、司班-85(SPAN-85)、油酸(OA)、硅烷偶联剂KH-550。推荐纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散工艺为:pH=7,PVP加入的质量分数3%,超声时间35 min,超声功率560 W。Abstract ：To prepare silicon-oil-based Fe3O4 magnetic fluid, the Fe3O4 nanopartic｜es of 11 nm were pre- pared by chemical cooperation. The crystalline structure, morphology and magnetic property of Fe3 04 were characterized by transmission electron microscopy （TEM）, selected area electron diffraction （ SAED ）, X- ray diffraction （ XRD）, and vibrating magnetometer （VSM）. Based on the pH-Zeta values of Fe3O4 nano- particles in alcohol, the surfactant types, the surfactant concentration, and the ultrasonic time were investi- gated. The results indicated that the Fe3 04 nanoparticles had a face-centered cubic structure with a spher- ical shape and a narrow size distribution. With the increase of ultrasonic time and surfactant concentra- tion, the dispersion performance increased firstly and then decreased after a certain time. The order of dis- persant property from strong to weak was ： polyvinyl pyrrolidone （ PVP）, SPAN - 80, SPAN - 85, oleic acid （OA） ,KH- 550. The best dispersion technology was proposed as follows： pH value 7,3% PVP, uhra- sonic time of 35 min, and ultrasonic power of 560 W.

关 键 词：纳米FE3O4颗粒 化学共沉淀 pH-zeta电位 表面活性剂 分散工艺 

分 类 号：TQ138.1[化学工程—无机化工]