直流电弧放电法制备具有复合壳层的碳包覆铁纳米颗粒  

Preparation of Carbon Encapsulated Iron Nanoparticles with Composite Shells by DC Arc Discharge

作　　者：张丽爽 崔兰[2] 张帆[1] 林奎[2] 靳风民[3] 何菲[3] 李玲[1] 崔屾[1] 

机构地区：[1]天津大学理学院化学系,天津300072 [2]天津大学分析测试中心,天津300072 [3]天津大学化工学院,天津300072

出　　处：《化学与生物工程》2014年第6期50-54,共5页Chemistry & Bioengineering

摘　　要：采用直流电弧放电法制备了具有复合壳层和较好核-壳结构的碳包覆铁纳米颗粒(CEINPs)。高分辨透射电镜、能量色散X-射线及其线扫描、X-射线粉末衍射、X-射线光电子能谱的表征结果表明,CEINPs的壳层主要由最里面的非石墨层、中间的不完整石墨层和最外面的无定形碳结构组成,包含了C、Fe、O 3种元素;CEINPs的平均直径为17.4nm。热分析测量结果表明,CEINPs在空气中的稳定温度达到了260℃;产物B中的Fe含量为79.5%(质量分数),饱和磁化强度和矫顽力分别为109.3emu·g-1和167Oe。对复合壳层的形成机理进行了简单的讨论。Carbon encapsulated iron nanoparticles（CEINPs） with composite shells and good core-shell structure have been prepared by DC arc discharge. The results of high resolution transmission electron microscope （HRTEM） ,energy dispersive X-ray（EDX） and its line scanning,X-ray diffraction（XRD）,and X-ray photoelectron spectroscopy（XPS） characterizations on the product B show that the shells of CEINPs are mainly composed of the innermost non-graphite, middle incomplete graphite, and outermost disordered carbon structures, containing C, Fe and O elements. It is known from thermogravimetric-differential scanning calorimetry（TG- DSC） measurement that the CEINPs are stable in air below 260℃ and the total content of Fe element in the product B is 79.5%. The saturation magnetization（M,） and coereivity（Hc） of the product B are 109.3 emu· g^-1 and 167 Oe,respectively. The formation mechanism of the composite shells is briefly discussed.

关 键 词：碳包覆铁纳米颗粒 直流电弧放电法 复合壳层 磁性质 

分 类 号：O613.71[理学—无机化学] O614.811[理学—化学]