表面活性剂对FePt纳米颗粒形貌的影响

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hlwang72
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本文以多元醇还原法制备FePt纳米颗粒,考察了不同添加量的表面活性剂和不同类型的表面活性剂对FePt纳米颗粒形貌、粒径的影响,分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱分析仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)等方法对样品进行表征,并初步分析了表面活性剂的作用机理。具体内容如下:(1)以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)为Fe源、氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)为Pt源,1,2-十二烷二醇为还原剂成功制备FePt纳米颗粒。XRD,TEM、VSM分析表明所制备的FePt纳米颗粒为面心立方(FCC)结构;未使用表面活性剂所制得的FePt纳米颗粒粒度范围是1.06.0nm,平均粒径为3.4nm,使用油酸和油胺作为表面活性剂所制得的FePt纳米颗粒粒度范围是2.55.5nm,平均粒径4.1nm;其矫顽力趋近于零,呈现超顺磁性。(2)以油酸油胺作为表面活性剂,制备出2.38.8nm的FePt纳米颗粒,颗粒形状以球形颗粒为主,有少量四边形颗粒。当油酸/油胺的体积比为1:1时,随油酸油胺使用量的增加,颗粒粒径呈先增大后减小的趋势;当油酸油胺的总量为3.0mL时,随油酸/油胺体积比例的增加,颗粒粒径从8.8nm逐渐减小到2.3nm。油胺起抑制成核作用,能够增大颗粒尺寸,对粒径的影响较显著,起主导作用;油酸起到抑制生长的作用,对粒径的影响相对较弱。当油酸/油胺的体积比为1:1时,四边形颗粒的所占的比例达到最大。(3)以CTAB(阳离子型表面活性剂)、PEG-4000和PVP(非离子型表面活性剂)、SDS和SDBS(阴离子型表面活性剂),分别作为实验过程中的表面活性剂。实验结果表明:此五种不同类型的表面活性剂均能对FePt纳米颗粒的粒径、形貌产生影响。离子型表面活性剂的离子端吸附在FePt纳米颗粒表面(阳离子型表面活性剂吸附在Pt原子表面,阴离子型表面活性剂吸附在Fe原子表面);非离子型的表面活性剂PEG-4000一端的-OH吸附在颗粒表面,PVP的亚甲基基团吸附在颗粒表面。表面活性剂吸附在颗粒表面,不仅能起到稳定分散的作用,还能改变颗粒表面能,导致颗粒择优生长,从而制得不同形貌粒径的FePt纳米颗粒。
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