随着科学的飞速发展,对于纳米材料的研究越来越多。其中纳米氧化铁越来越吸引科学界的重视,因为它们可观的应用前景。由于某些氧化铁相的超顺磁性、高饱和磁化值等特征以及无毒性、生物相容性等生化特性使纳米氧化铁可以被用做医学诊断、铁磁流体等医学应用。并且对磁化量子隧穿等一些研究有着重要作用。与其他的纳米氧化物相比,ε相三氧化二铁由于具有高矫顽力、电磁耦合和铁磁共振等优秀的物理性质而被广泛应用于磁记录介质、信息存储、永磁体等实际应用。因此,对于ε-Fe₂O₃的研究在近几年已经有了越来越多的报道。由于ε-Fe₂O₃的制备对于实验条件非常敏感,它只在特定尺寸表现稳定,很容易转换成ɑ-Fe₂O₃。所以制备ε-Fe₂O₃一直是研究的重点。本论文使用反胶团-溶胶凝胶法、球磨法和浸渍法三种方法合成了ε-Fe₂O₃纳米颗粒。一、用反胶团-溶胶凝胶法合成ε-Fe₂O₃纳米颗粒。介绍了反胶团-溶胶凝胶法,制备ε-Fe₂O₃的反应机理,ε-Fe₂O₃的结构、形貌和磁性研究。从水与十六烷基三甲基溴化铵的物质的量的比,九水硝酸铁的含量,硝酸钡的含量三个方面讨论了他们对ε-Fe₂O₃的形貌的影响。透射电镜图表明水与十六烷基三甲基溴化铵的物质的量的比越大,ε-Fe₂O₃的颗粒尺寸越大。九水硝酸铁含量越多,ε-Fe₂O₃的颗粒尺寸越大。硝酸钡含量越大,ε-Fe₂O₃的形貌从椭圆形转换为棒型。二、用球磨法制备ε-Fe₂O₃纳米颗粒。通过球磨九水硝酸铁和亲水性气相二氧化硅并随后退火制备ε-Fe₂O₃纳米颗粒。讨论了九水硝酸铁的含量对样品产物的影响,通过透射电镜图比较了ε-Fe₂O₃的颗粒尺寸,通过综合物性测量系统比较了ε-Fe₂O₃纳米颗粒的磁性。该方法是合成ε-Fe₂O₃纳米颗粒的新的合成方法,有着操作简单、无污染、可大批量生产的优点。三、用浸渍法制备ε-Fe₂O₃纳米颗粒。通过浸渍技术将铁离子浸渍到二氧化硅干凝胶孔隙中,通过退火制备ε-Fe₂O₃。利用XRD和PPMS分析样品的结构和磁性。用TEM分析样品的颗粒尺寸。讨论九水硝酸铁含量对ε-Fe₂O₃的影响。浸渍法制备ε-Fe₂O₃纳米颗粒,原材料便宜、无毒、易获得。同时实验过程操作简单、对空气无污染。制备的样品颗粒小、尺寸分布窄、均匀分布在SiO₂中。本论文以实验制备为主、表征为辅,讨论了三种方法合成ε-Fe₂O₃纳米颗粒的过程。并且提出了球磨法这种新的制备方法。用简单易操作的实验方法大批量的制备纳米材料是现代科学和工业发展的基本任务和必然选择。