论文部分内容阅读
顺磁性纳米四氧化三铁具有快速外磁场响应能力，被广泛应用于催化，生物科技，核磁共振成像和数据储存等领域，然而裸露的Fe3O4磁性纳米粒子易被酸性介质腐蚀破坏，限制了其应用场合和使用的稳定性。论文采用二氧化硅包覆磁性纳米粒子策略，通过改变合成方法、控制二氧化硅厚度等条件，研究了包覆型磁性纳米的形成规律和微观结构，考察其在酸性环境下的稳定性。在此基础上，通过“Grafting from”策略对其进行亲疏水性能调控，并成功地应用于典型的液/液非均相绿色氧化反应。 论文首先利用反相胶束作为纳米反应器，一锅法制备出了粒径均一的Fe3O4@SiO2核壳型磁性纳米粒子。通过调节极性溶剂/表面活性剂的摩尔比（w值），调控Fe3O4粒径（w值为11.6时，Fe3O4粒径约为5nm；当w值为14.4时，Fe3O4粒径约为7nm）。过改变TEOS的添加量，调控核外SiO2壳层的厚度（TEOS添加量为12mL时，形成的SiO2壳厚度约为5nm，TEOS添加量为5mL时，形成的SiO2壳厚度约为2nm）。结果表明：SiO2成功包覆在Fe3O4核上，制得的Fe3O4@SiO2复合粒子的粒径可控；包覆后饱和磁化强度有所下降（5nm Fe3O4饱和磁化强度为53.89emu/g，包覆2nm SiO2壳后磁化饱和强度降为35.53emu/g，包覆5nm SiO2壳后磁化饱和强度降为16.66emu/g），矫顽力仍趋近于零，显示较强的超顺磁性。 论文的第二部分将Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子进行表面改性。将ATRP引发剂（2-溴-异丁酰溴）负载到纳米粒子表面，再引发疏水性单体（苯乙烯，St）和亲水性单体（甲基丙烯酸羟乙酯，HEMA）进行无规共聚，通过调整亲疏水单体的比例调节Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子的表面润湿性。将上述合成的功能化粒子应用到苯甲醇的Anelli氧化反应，发现单体体积比为4:1时促进反应效果最佳。