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材料的物理和化学性能与形貌密切相关,因而形貌调控受到研究人员的广泛重视。作为一种重要的磁性材料,Fe3O4微纳米材料在相关领域得到了大量应用,例如生物医学和电磁波吸收等。目前Fe3O4微纳米材料的合成存在形貌较难控制的缺点,大大限制了Fe3O4应用。 本文采用水热/溶剂热的方法对Fe3O4微纳米材料的形貌进行了系列调控,得到了Fe3O4亚微米空心球、亚微米多面体和微米片三种典型形貌。通过 XRD、SEM和TEM等分析手段对材料进行了表征,通过VSM测量了空心球和微米片的磁学性能,得出以下主要结果: H2O具有促进的Fe3O4亚微米空心球形成的作用,通过改变H2O加入量可以调控Fe3O4亚微米空心球的尺寸,范围在290nm～710nm,H2O的加入明显缩短空心球形成时间,提出了取向连接机制来解释Fe3O4亚微米空心球的形成,而没有添加H2O获得的Fe3O4亚微米空心球可以通过Ostwald熟化机制解释。进一步研究发现加入其它溶剂N,N二甲基甲酰胺(DMF)、聚乙二醇400(PEG-400)和乙醇(EtOH)也能促进 Fe3O4亚微米空心球的形成,添加 H2O获得的空心球的饱和磁化强度(89.5emu·g-1)要大于没有添加H2O的(84.4emu·g-1)。 首次通过水热合成方法得到均匀的Fe3O4菱形十二面体,12个面由低指数高能晶面{110}面组成,平均尺寸在900nm左右。简单调节Na2CO3的添加量可以得到不同形状的Fe3O4多面体,范围从{110}截断的八面体-菱形十二面体-{100}截断的立方体,其实质是低指数晶面{111}、{110}和{100}之间的相互转换。通过研究时间参数的作用发现Fe3O4多面体可以在比较短的时间内生成。 首次通过简单的水热法合成出大小为10μm左右,厚度为400nm左右的单晶Fe3O4微米片。通过调节反应时间发现Fe3O4微米片的厚度能够在1h内形成,进一步增加反应时间,只会使微米片厚度增大,而大小基本不变。通过 SEM和TEM发现其厚度增加的方式为片层状生长,合适的NaOH和N2H4·H2O添加量对形成均匀的微米片非常重要。微米片的饱和磁化强度为96.6emu·g-1,矫顽力为50Oe。