1. 研究目的与意义
磁性纳米微球是近年发展起来的一种新型磁性材料,是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性纳米微球不仅具有普通高分子微球的众多特性还具有磁响应性,所以不仅能够通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基 (如-oh、-cooh、-cho、-nh2,等),还能在外加磁场作用下具有导向功能。
fe3o4作为磁性最强的纳米粒子,具有低居里温度、超顺磁性、高矫顽力和高磁化率等特点,与传统磁性颗粒相比物理、化学特性优越。由于制备过程简单、表面易修饰、安全性好等优点,可以通过调节反应条件来控制它的形状、粒度等,最终得到具有良好分散性和可溶性的磁性粒子,成为人们在生物分离、废水处理、食品安全监测、催化和医药等领域中关注度较高的典型纳米粒子。其研究开发和利用也得到了高度的关注与重视。
fe3o4制备方法可分为液相法和固相法,较固相法而言,液相法设备要求较低、制备工艺更简单、产物纯度更高、粒径分布较均匀,而且固相法需要用特殊的设备才能很好地完成制备过程。因此液相法是目前磁性fe3o4纳米粒子的主要制备方法,主要有共沉淀法、溶剂热法、微乳液法、热分解法等。本次实验采用共沉淀法,共沉淀法制备磁性fe3o4 纳米粒子的优点在于设备简单、反应条件温和、原料廉价易得,适合大规模生产;缺点是制备过程中影响因素较多,产物易出现团聚、氧化等现象。
2. 研究内容和预期目标
本文在参考众多文献的基础上,采用化学共沉淀法制备纳米磁性Fe3O4粒子。
原料选取六水氯化铁FeCl3·6H2O和 FeSO4·7H2O在氩气保护下水浴加热至一定温度,在碱性环境下继续反应,经去离子水反复洗涤后制得粒径在10nm左右的磁性Fe3O4纳米粒子,并通过柠檬酸修饰Fe3O4 磁性纳米颗粒,使其具有羧基和羟基官能团。
并将柠檬酸修饰Fe3O4 磁性纳米颗粒应用于催化合成杂化有机化合物的反应中。3. 研究的方法与步骤
本实验采用共沉淀法制备fe3o4磁性纳米颗粒。
具体步骤如下:
1、fe3o4磁性纳米颗粒的制备
4. 参考文献
1.李文宇,霍格, 黄岩,等 空心fe3o4纳米微球的制备及超顺磁性[j]. 物理学报, 2018, 7(17): 177501.
2.周翔,王秀玲,刘勇健,等 fe3o4/pei/au@cdse/cds多功能复合材料的制备与表征[j]。无机化学学报,2015, 31(6): 1165-1170.
3.赵玮,彭淑鸽,刘翠云,等 聚合物磁性纳米微球的研究综述[j]. 化工时刊,2007, 21(12):67-71.
5. 计划与进度安排
1. 2022年2月25日-2022年3月8日(第1-2周):接受毕业论文任务书,查阅参考文献,完成开题报告。制定实验方案,做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作。
2. 2022年3月11日-4月26日(第3-9周):正式进入实验室进行实验,考察各因素对合成的影响,找到最优化反应条件,完成实验量的50%左右,接受中期检查。
3. 2022年4月29日-5月24日(第10 - 13周)完成底物拓展实验,整理归纳实验数据,进行结果分析与讨论,完成毕业论文草稿。
