磁性四氧化三铁纳米晶的制备及其应用研究进展

磁性Fe3O4纳米晶由于其独特的磁性能,已在许多领域得到了广泛的应用,并且在不同的应用领域其制备方法也不尽相同。本文综述了近年来磁性Fe3O4纳米晶的液相制备方法,如沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等研究进展,对这些制备方法的特点进行了归纳概括,并详细分析了制备工艺中不同影响因素对Fe3O4纳米晶结构与性能的影响。同时,对磁性Fe3O4纳米晶在磁流体、微波吸收、污水处理、催化、药

第22卷第8期2010年8月

化学进展

PROGRESSINCHEMISTRY

Vol.22No.8Aug.，2010

磁性Fe3O4纳米晶制备及应用

季俊红

季生福

*

杨伟李成岳

北京100029）

（北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室

摘

要

磁性Fe3O4纳米晶由于其独特的磁性能，已在许多领域得到了广泛的应用，并且在不同的应用

如沉淀法、溶剂热法、领域其制备方法也不尽相同。本文综述了近年来磁性Fe3O4纳米晶的液相制备方法，

溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等研究进展，对这些制备方法的特点进行了归纳概括，并详细分析了制备工艺中不同影响因素对Fe3O4纳米晶结构与性能的影响。同时，对磁性Fe3O4纳米晶在磁流体、微波吸收、污水处理、催化、药物载体、生物酶固定、生物传感器等方面的应用及发展趋势进行了评述，以期对Fe3O4纳米晶的制备及应用有较全面的认识。

关键词

磁性

Fe3O4

纳米晶

文献标识码：A

281X（2010）08-1566-09文章编号：1005-中图分类号：O614.81；TB383；TM27

PreparationandApplicationofMagneticFe3O4Nano-Crystalline

JiJunhong

JiShengfu*

YangWei

LiChengyue

（StateKeyLaboratoryofChemicalResourceEngineering，BeijingUniversityof

ChemicalTechnology，Beijing100029，China）

Abstract

ThemagneticFe3O4nano-crystallinehaswidelybeeninvestigatedandappliedduetoitsspecial

structureandmagneticproperties.Inthispaper，thepreparationmethodofthemagneticFe3O4nano-crystalline，suchastheco-precipitation，solvothermal，sol-gel，micro-emulsion，andmicrowaveultrasonicmethod，aresummarizedandreviewed.TheeffectofdifferentfactorsonthestructureandperformanceofFe3O4nano-crystallinehavebeenanalyzedindetail.TheapplicationofmagneticFe3O4nano-crystallineinmanyfields，suchasinferrofluid，microwaveadsorptionmaterials，watertreatment，catalysts，drugcarriers，bio-enzymeimmobilization，andbiosensors，aredescribedanddiscussed.ThedevelopmenttrendsofmagneticFe3O4nano-crystallinearealsoreviewed.

Keywords

magnetism；Fe3O4；nano-crystalline

33.13.23.33.43.53.63.7

TheapplicationofFe3O4nano-crystallineFerrofluid

Microwaveabsorbtion

AdsorptionremovalofwaterpollutantsandpreciousmetalsrecyclingCatalyst

MRIcontrastagentTargeteddrugdeliveryGenetherapy

Contents

122.12.22.32.42.5

Introduction

ThepreparationofFe3O4nano-crystallinePrecipitationSolvothermalSol-gelMicroemulsionMicrowaveultrasound

收稿：2009年9月，收修改稿：2010年1月*Correspondingauthor

e-mail：jisf@http://

磁性Fe3O4纳米晶由于其独特的磁性能,已在许多领域得到了广泛的应用,并且在不同的应用领域其制备方法也不尽相同。本文综述了近年来磁性Fe3O4纳米晶的液相制备方法,如沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等研究进展,对这些制备方法的特点进行了归纳概括,并详细分析了制备工艺中不同影响因素对Fe3O4纳米晶结构与性能的影响。同时,对磁性Fe3O4纳米晶在磁流体、微波吸收、污水处理、催化、药

3.83.93.103.114

HyperthermiaBio-proteinseparationBiosensors

Bio-enzymeimmobilization

［36，37］

，虽然对Fe3O4纳米晶的制备已有一些综述但该

领域的快速发展使得一些新的制备工艺不断出现，其应用领域也得到了扩展，因而对磁性Fe3O4纳米晶的应用做进一步的评述很有必要。制备、

本文首先对磁性Fe3O4纳米晶的液相制备方法进行了综述，然后对磁性Fe3O4纳米晶的应用和展望进行了评述，期望对磁性Fe3O4纳米晶有比较全面的理解和认识。

Conclusionandoutlook

1引言

自20世纪70年代以来，纳米材料由于其量子

尺寸效应、宏观量子隧道效应、比表面效应、体积效应等一系列新颖的物理和化学特性而受到众多科研工作者的关注。磁性纳米材料除具有纳米材料的一般特性外还具有顺磁效应，其中Fe3O4纳米晶由于高表面活性等特性，已在磁流体、微波其超顺磁性、

吸收、水处理、光催化、生物医药、生物分离等方面得到了广泛的应用，正在成为磁性纳米材料的研究热点。

目前制备磁性Fe3O4纳米晶的主要方法有沉淀法法

［1—8］

［9—19］［20—26］

、、、溶剂热法溶胶-凝胶法微乳液［30—35］、微波超声法等，这几种方法制得的磁［27—29］

2

2.1

磁性Fe3O4纳米晶的制备

沉淀法

沉淀法的工艺路线通常是先采用二价铁、三价

硫酸盐、硝酸盐等为原料，以氨水、铁的氯化物、

NaOH或一些有机胺为沉淀剂，在室温至80℃的条件下，通过沉淀反应使原料中的有效成分发生沉淀，再经过滤、洗涤、干燥、焙烧等后处理工序得到磁性Fe3O4纳米晶。沉淀法制备磁性Fe3O4纳米晶具有粒子纯度高等优点，并且成本相对较低。原料易得、

但所得产品粒径分布较难控制，有时磁性颗粒不够稳定，易氧化，通常情况 …… 此处隐藏：21265字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……