Fe3O4纳米材料的制备与应用 叶明富
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展引言水污染是全球面临的重要环境问题之一，对人类健康和生态系统造成了严重威胁。
传统的水处理方法存在一些局限性，如高成本、低效率和后处理问题。
因此，开发高效、经济且环境友好的水处理技术变得至关重要。
磁性纳米材料由于其特殊的磁性和吸附性能，成为水处理领域的研究热点。
本文将介绍Fe3O4磁性纳米材料的制备方法及其在水处理领域的应用进展。
一、Fe3O4磁性纳米材料的制备方法1. 化学共沉淀法化学共沉淀法是制备Fe3O4磁性纳米材料的常用方法之一。
主要步骤包括：以Fe2+和Fe3+为原料，通过化学反应生成Fe3O4纳米颗粒的方法。
该方法简单、成本低，但纳米颗粒的尺寸和形状比较难控制。
2. 热分解法热分解法是通过将金属盐溶液加热至高温，使其分解并生成纳米颗粒。
通过控制反应条件可以调控纳米颗粒的形状和尺寸。
该方法制备的Fe3O4纳米颗粒具有较好的分散性和稳定性。
3. 微乳液法微乳液法是将金属盐和表面活性剂聚合生成混合物，通过加热和冷却过程形成纳米颗粒。
该方法制备的Fe3O4纳米颗粒具有狭窄的粒径分布和较高的比表面积。
以上三种制备方法各有优缺点，可以根据具体需要选择合适的方法制备Fe3O4磁性纳米材料。
二、Fe3O4磁性纳米材料在水处理中的应用1. 污染物吸附Fe3O4磁性纳米材料具有较大的比表面积和较高的吸附性能，可以在水中有效吸附污染物。
研究表明，Fe3O4纳米颗粒对重金属离子、有机物和染料等多种污染物具有良好的吸附效果。
此外，由于其具备磁性，可以通过外加磁场实现快速分离和回收。
2. 废水处理Fe3O4磁性纳米材料在废水处理中也有广泛应用。
例如，可以将其应用于废水中重金属的去除，通过控制材料的尺寸和比表面积，提高去除效率。
此外，在废水中加入Fe3O4磁性纳米材料还可以有效去除有机污染物和色素。
3. 磁性分离和回收由于Fe3O4磁性纳米材料具有磁性，可以通过外加磁场实现快速分离和回收。
《2024年Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒的制备研究》范文
《Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒的制备研究》篇一摘要：本文主要研究Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒的制备过程。
通过对材料合成条件的探索和优化，实现了高质量的磁性纳米颗粒的制备。
本文详细介绍了制备方法、表征手段以及所制备的磁性纳米颗粒的性质和应用。
一、引言随着纳米科技的不断发展，磁性纳米颗粒因其独特的物理化学性质，在生物医学、环境科学、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒作为一种重要的磁性纳米材料，其制备方法和性质研究具有重要意义。
二、Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒的制备方法1. 材料与试剂（1）主要材料：四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒；（2）试剂：正硅酸乙酯（TEOS）、氨水、乙醇等。
2. 制备过程（1）首先，通过共沉淀法或热分解法制备出四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒；（2）然后，在Fe3O4纳米颗粒表面包裹一层二氧化硅（SiO2），通过控制TEOS与氨水的反应，形成核壳结构的Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒；（3）最后，通过离心、洗涤、干燥等步骤得到纯净的Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒。
三、制备过程中的影响因素及优化措施1. 影响因素：反应温度、反应时间、反应物的浓度和比例等都会影响Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒的制备过程和性质。
2. 优化措施：通过控制反应条件，如调节反应温度、时间以及反应物的浓度和比例，可得到具有不同尺寸和表面性质的Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒。
此外，还可以通过添加表面活性剂、调节pH值等方法进一步优化制备过程。
四、表征与性质分析1. 表征手段：通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、动态光散射（DLS）等手段对Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒进行表征。
2. 性质分析：结果表明，所制备的Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒具有良好的磁性能和稳定性，尺寸分布均匀，表面光滑。
此外，其还具有良好的生物相容性和低毒性，为生物医学应用提供了良好的基础。
四氧化三铁纳米材料的制备与应用
四氧化三铁纳米材料的制备与应用四氧化三铁纳米材料是指将三铁酸铁作为原料，通过化学合成或物理制备的方法获得的粒径小于100纳米的铁氧体粉末。
该材料具有高比表面积、独特的磁性、光学性能和化学活性等特点，在磁性材料、催化剂、传感器、生物医药等领域有着广泛的应用。
四氧化三铁纳米材料的制备方法主要包括化学合成法和物理制备法两种。
其中，化学合成法包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、微乳法等，物理制备法包括高能球磨法、磁控溅射法、激光气相沉积法等。
溶胶-凝胶法是一种常见的制备方法，其基本原理是将金属盐或金属有机化合物与溶剂混合后，通过加热、干燥、煅烧等步骤制备出纳米粉末。
共沉淀法是利用化学反应使金属离子在溶液中共同沉淀，得到纳米粉末。
水热法是将金属盐或金属有机化合物与水混合，通过高温高压的条件下合成纳米粉末。
微乳法是将水和油通过表面活性剂的作用形成微乳液，通过添加金属离子与还原剂制备出纳米粉末。
高能球磨法是通过高速旋转的球磨器对粉末进行机械处理，使其粒径减小到纳米级别。
磁控溅射法是利用高能电子轰击靶材，使其表面物质蒸发并沉积在基底上，形成纳米粉末。
激光气相沉积法是将激光束聚焦在靶材表面，使其表面物质蒸发并沉积在基底上，形成纳米粉末。
四氧化三铁纳米材料在磁性材料领域有着广泛的应用。
其高比表面积和独特的磁性能使其成为磁性存储材料和磁性催化剂的理想选择。
在催化剂领域，四氧化三铁纳米材料的高催化活性和稳定性使其成为一种新型的催化剂，可用于有机合成、废水处理等领域。
在生物医药领域，四氧化三铁纳米材料的生物相容性和药物缓释性能使其成为一种新型的药物载体，可用于肿瘤治疗、诊断和影像学等方面。
四氧化三铁纳米材料作为一种新型的纳米材料，在磁性材料、催化剂、生物医药等领域具有广泛的应用前景。
随着制备技术的不断发展和完善，其应用范围和性能将得到更广泛的拓展和提升。
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》一、引言随着现代电子设备的普及和高速发展，电磁波污染问题日益严重，对人类健康和环境造成了潜在的威胁。
因此，研究和开发高效、轻质的电磁波吸收材料显得尤为重要。
四氧化三铁（Fe3O4）作为一种磁性氧化物，因其独特的电磁性能，被广泛用于电磁波吸收材料。
本文旨在研究Fe3O4的可控制备技术及其电磁波吸收性能，以期为电磁波吸收材料的研究和应用提供新的思路和方法。
二、Fe3O4的可控制备1. 制备方法Fe3O4的可控制备方法主要包括化学共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等。
本文采用化学共沉淀法进行Fe3O4的制备。
该方法操作简单，原料易得，且制备的Fe3O4具有较好的分散性和磁性能。
2. 制备过程首先，将铁盐和碱在适当的条件下混合，形成沉淀物。
然后，通过洗涤、干燥、煅烧等步骤，得到Fe3O4粉末。
在制备过程中，可通过调整反应条件，如温度、pH值、反应时间等，实现对Fe3O4的形貌、粒径和磁性能的可控制备。
三、电磁波吸收性能研究1. 实验方法采用矢量网络分析仪对Fe3O4的电磁波吸收性能进行测试。
将Fe3O4粉末与石蜡混合，制备成一定厚度的环形样品，然后测量其在不同频率下的电磁参数（如介电常数、磁导率等）。
通过分析这些参数，评估Fe3O4的电磁波吸收性能。
2. 结果与讨论（1）电磁参数分析：测试结果表明，Fe3O4在较低频率下具有较高的介电常数和磁导率。
随着频率的增加，介电常数和磁导率逐渐降低。
这表明Fe3O4对低频电磁波具有较好的吸收性能。
（2）电磁波吸收性能：通过分析不同厚度、不同质量比的Fe3O4/石蜡样品的电磁波吸收性能，发现Fe3O4具有良好的电磁波吸收能力。
在一定的厚度和质量比下，Fe3O4对电磁波的反射损耗达到最大值，表现出优异的电磁波吸收性能。
此外，Fe3O4还具有较好的耐腐蚀性和稳定性，使其在实际应用中具有较高的可靠性。
四、结论本文研究了Fe3O4的可控制备技术及其电磁波吸收性能。
四氧化三铁二氧化锰核壳结构纳米颗粒
四氧化三铁二氧化锰核壳结构纳米颗粒一、介绍四氧化三铁二氧化锰核壳结构纳米颗粒（Fe3O4@MnO2 NPs）是一种具有潜在应用前景的纳米材料，具有许多独特的性质和应用。
本文将从结构、性质、制备方法和应用等方面全面介绍这类纳米颗粒。
二、结构分析Fe3O4@MnO2 NPs通常由内部的四氧化三铁（Fe3O4）核和外部的二氧化锰（MnO2）壳组成。
核壳结构的设计使得这种纳米颗粒既具有Fe3O4的磁性，又具有MnO2的高电化学活性和催化性能。
核壳结构的形成对于纳米颗粒的性能起着至关重要的作用。
三、性质分析1. 磁性：Fe3O4@MnO2 NPs具有良好的磁性，可以用于磁性分离和靶向药物输送等领域。
2. 电化学活性：由于MnO2壳的存在，这种纳米颗粒具有优异的电化学活性，可应用于超级电容器和锂离子电池等领域。
3. 催化性能：Fe3O4@MnO2 NPs在催化剂方面表现出色，可用于有机废水处理、氧化还原反应等。
四、制备方法目前，制备Fe3O4@MnO2 NPs的方法主要有物理合成和化学合成两种。
物理合成常用的方法包括热分解法和溶剂热法，而化学合成主要是通过共沉淀法和水热法制备。
不同的制备方法会影响纳米颗粒的结构和性能，因此需要选择合适的方法加以研究和应用。
五、应用展望Fe3O4@MnO2 NPs的独特性质使得它在生物医药、环境保护、能源存储等领域具有广泛的应用前景。
可以用于肿瘤治疗的磁热疗法、超级电容器的电极材料、有机废水的催化降解等。
六、个人观点作为一种新型纳米材料，Fe3O4@MnO2 NPs的研究具有重要意义。
我认为，未来可以继续深入探讨其在生物医药领域的应用，尤其是靶向治疗和肿瘤诊断等方面的研究。
七、总结Fe3O4@MnO2核壳结构纳米颗粒作为一种具有潜在应用前景的纳米材料，在磁性、电化学活性、催化性能等方面具有独特优势。
未来的研究应该更加注重其制备方法与性能的相关性、在生物医药领域的应用前景和环境友好型等方面的研究。
四氧化三铁纳米材料的制备与应用
四氧化三铁纳米材料的制备与应用一、制备方法四氧化三铁（Fe3O4）纳米材料的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。
物理方法主要包括磁控溅射、磁控气相沉积、磁性流体制备等。
其中，磁控溅射是一种常用的制备方法，通过在高真空环境中将金属铁溅射至基底上，并在氧气气氛中进行氧化反应，形成Fe3O4纳米颗粒。
化学方法主要包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。
其中，共沉淀法是最常用的制备方法之一，通过将铁盐和氢氧化物一起加入溶液中，在适当的条件下反应生成Fe3O4纳米颗粒。
二、性质特点四氧化三铁纳米材料具有许多独特的性质和特点，主要包括以下几个方面：1. 磁性：Fe3O4纳米颗粒具有较强的磁性，可以被外加磁场引导和控制。
这使得Fe3O4纳米材料在磁性材料、磁性催化剂等领域有着广泛的应用。
2. 生物相容性：Fe3O4纳米材料在生物体内具有良好的生物相容性，可以作为生物医学领域的重要材料。
例如，可以将药物包裹在Fe3O4纳米颗粒上，通过外加磁场将其导向到靶位点，实现靶向治疗。
3. 光学性质：Fe3O4纳米材料在一定波长范围内具有特殊的光学性质，例如磁光效应和表面等离子共振效应。
这些性质使得Fe3O4纳米材料在光学传感器、光储存等领域有着广泛的应用前景。
三、应用领域由于其独特的性质和特点，四氧化三铁纳米材料在多个领域都有着广泛的应用。
1. 生物医学领域：Fe3O4纳米材料可以用于磁共振成像（MRI）的对比剂，提高成像的分辨率和对比度；还可以用于磁热疗法，通过外加磁场使纳米颗粒产生热能，用于肿瘤治疗。
2. 环境治理领域：Fe3O4纳米材料可以用于废水处理和重金属离子的吸附，具有高效、低成本的优点。
3. 磁性材料领域：Fe3O4纳米材料可以用于制备磁性流体、磁性材料等，广泛应用于电子、信息存储等领域。
4. 光学传感器领域：Fe3O4纳米材料的光学性质使其成为优秀的光学传感器材料，可用于气体传感、生物传感等领域。
浅谈四氧化三铁纳米材料的制备与应用
浅谈四氧化三铁纳米材料的制备与应用作者：王彦来源：《现代盐化工》2020年第02期摘要：四氧化三铁纳米材料，在很多行业中有着良好的应用前景。
立足于四氧化三铁的性质与结构，分析了制备方法，并讨论了四氧化三铁纳米材料的制备在多个方面的应用，以供参考。
关键词：四氧化三铁;纳米材料;制备;应用四氧化三铁纳米粒子化学性质较为稳定，粒径能够降到几纳米，有着极高的催化活性以及很好的磁响应与耐候性等优点，可以在多个方面进行合理运用。
比如，汽车面漆与皮革方面、塑料与涂料方面、催化剂与组织工程方面等，与此同时，有望探索新的用途。
本研究针对四氧化三铁纳米材料的制备及其在各方面的运用进行了分析和论述。
1 四氧化三铁性质与结构铁氧化物可以划分成3种类型，即四氧化三铁、一氧化铁与三氧化二铁，其化学名称是Fe3O4、FeO、Fe2O3，而M（Fe3O4）=231.540。
四氧化三铁为黑色晶状固体，是电的导体，具备磁性，同时，不溶于水，还有还原性与氧化性。
四氧化三铁高温有氧加热容易氧化成三氧化二铁;还易于被还原性强的物质还原成铁单质。
经过X-射线衍射能够发现：四氧化三铁化合物是以Fe2+与Fe3+混合氧化态构成，属于反尖晶石结构。
2 四氧化三铁纳米材料的制备方式分析通常而言，影响纳米四氧化三铁性能的核心因素有结晶度与磁饱和量、粒径与矫顽力等。
不一样的性能，其适用范围不同，如此看来，四氧化三铁纳米粒子制备方式存在着一定的差异性。
四氧化三铁纳米粒子制备方式的关键为物理与化学方式。
物理方式中具有代表性的就是机械球磨方式，该制备方式简单，可是所花时间长，颗粒大小不同，产品纯度不高，所以，该方式制备出来的纳米材料不能满足科学领域的需求。
当下制备四氧化三铁纳米粒子的常用法为化学方式，合成的纳米粒子很稳定，形状可以控制，同时，可以单分散，该制备方式程序简单，费用低。
当下制备纳米四氧化三铁的方式较多，比如热液、沉淀与热水解方式等。
2.1 水热方式这种方法也被称为热液方法，从宏观角度而言涵盖了水溶剂热方式以及溶剂热法。
fe3o4核壳粒子
fe3o4核壳粒子核壳粒子，即由Fe3O4核心和外层包覆的壳层构成的一种纳米材料。
该材料具有许多独特的性质和广泛的应用前景。
在本文中，将介绍Fe3O4核壳粒子的制备方法、表征技术以及其在医药领域、环境修复和信息存储等方面的应用。
一、制备方法制备Fe3O4核壳粒子的方法有很多种，常见的方法包括溶剂热法、水热法、共沉淀法等。
其中，溶剂热法是一种常用的制备方法。
通过将Fe3O4核心与包覆材料的前体溶于有机溶剂中，经过加热反应形成核壳结构的粒子。
此外，还可以利用表面修饰剂来控制核壳粒子的形貌和尺寸。
二、表征技术对于Fe3O4核壳粒子的制备成功与否以及性质的表征，需要借助一些表征技术。
常用的表征技术包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等。
这些技术可以对核壳粒子的形貌、晶体结构、表面化学成分等进行全面的分析。
三、医药应用Fe3O4核壳粒子在医药领域具有重要的应用价值。
首先，由于其超磁性特性，可以作为磁性靶向药物传递系统的载体，实现药物的靶向输送。
其次，通过表面修饰，还可以将药物与Fe3O4核壳粒子结合，形成复合材料，提高药物的稳定性和生物利用度。
此外，核壳粒子还可以用于磁共振成像（MRI），用于检测和诊断疾病。
四、环境修复Fe3O4核壳粒子还可以应用于环境修复领域。
例如，利用其吸附能力可用于重金属离子的去除和废水的处理。
另外，利用核壳粒子表面的功能化官能团，还可以实现对有机污染物的吸附和降解，具有潜在的应用前景。
五、信息存储由于Fe3O4核壳粒子的磁性特性，使得其在信息存储领域也有一定的应用潜力。
通过控制核壳粒子的尺寸和排列方式，可以实现磁性存储介质的制备。
这些存储介质可以具有较高的密度和较快的读写速度，有望成为下一代高密度存储技术的重要组成部分。
总结：Fe3O4核壳粒子作为一种纳米材料，具有多样化的应用前景。
在医药、环境修复和信息存储等领域，其特殊的性质使其成为研究的热点。
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1.2 沉淀法
沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质 混合，在混合液中加人适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物， 再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒。 依沉淀过程的不同可将沉淀法分为共沉淀法、氧化还原 沉淀法。
2014 年 第 12 期
随碱源不同而各异，以作为碱源，反应得到的是类球形 纳米颗粒 ；以 NaOH 作为碱源，在室温下反应即可得到 八面体状 Fe3O4 ；以 NH3·H2O 和 NaOH 作为共同碱源， 得到片状的四氧化三铁。Chen 等 [16] 使用空气作为氧化剂， 把氨气用特制容器冲入含有饱和 O2 和 PEG 的硫酸亚铁铵 溶液中，得到纳米 Fe3O4。因较慢的反应速度和聚乙二醇 的存在，最终产物呈现棒状结构。
Anhui University of Technology, Ma‘Anshan 243002, China ；
3.Beijing Building Materials Academy Co. Ltd，Beijing 100041，China)
Abstract ：Fe3O4 nanomaterials has been widely used in many fields due to its special physical and chemical properties.
2中V01oD4l.e国5年c0.2陶0N第1o4.1瓷122 期
综17中4年卷年国第第1陶2112月期瓷期
Fe3O4 纳米材料的制备与应用
叶明富 1,2，逯亚飞 2，董 琦 2，黄晓洁 2，许立信 2，孔祥荣 3，陈国昌 2，孙清江 1
(1. 东南大学 生物电子学国家重点实验室，南京 210096)
10 │中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 2014(50) 第 12 期
2014 年 第 12 期
反应 [8] 如下 ： Fe2++2Fe3++8OH- → Fe3O4 ↓ +4H2O
共沉淀法是一种较为成熟的制取四氧化三铁的方 法，有不少与之相关的研究。Ghosh 等 [9] 采用共沉淀法， 将 10 mL 0.5 mol·L-1 的 FeSO4·7H2O 和 20 mL 0.5 mol·L-1 的 FeCl3·6H2O 混合，持续搅拌状态下向 该溶液中逐滴加入 60 mL 12 mol·L-1 氨水产生黑色沉淀， 24 h 后，洗涤沉淀，除去富裕的 NH3，得到磁性 Fe3O4 纳米粒子。此外，向制得的磁性 Fe3O4 纳米粒子中分别加 入油酸（OA）和聚乙二醇（PEG），搅拌 24 h 得到覆有 油酸和 PEG 的 Fe3O4 磁性纳米粒子。Jiang 等 [10] 在通 N2 气条件下，将溶有一定量多巴胺的水溶液逐滴加入 FeCl3 和 FeCl2 的混合溶液中，搅拌至完全溶解后，加入 NaOH 溶液调 pH 至 10，N2 气保护下搅拌 30 min，深绿色溶液 变为黑色，获得 Fe3O4 纳米线，将该纳米线负载在贵金属 Pd 上能够表现出稳定的水分散性和对铃木反应的良好催 化活性。Xia 等 [11] 采用复杂的共沉淀法，以 Fe(SO4)3 和 FeSO4 为原料，TEA 作配体，制备出 TEA 包覆的 Fe3O4 纳米晶。该 Fe3O4 纳米晶表现出高饱和磁化强度的铁氧 体磁性、良好的溶剂分散性和对重金属（如 Cr( Ⅵ )）的 良好吸附性。Wang 等 [12] 将聚丙烯酸溶于超纯水，并加 热至 80 ℃，再将 FeCl3 和 FeCl2 的盐酸溶液快速注入上 述热溶液中，不断搅拌，然后逐滴加入 28% 氨水调节 pH 至 9 ～ 10，升温回流 1 h，冷却后，将溶液减压浓缩至 10 mL，透析 72 h 除去杂质，最后用磁铁吸附制得的黑 色产物，得到粒径为 2.2 nm 的 Fe3O4 纳米颗粒。这种超 小的 Fe3O4 纳米颗粒不仅具有良好的磁性、在生物体内的 长期稳定性，还在细胞生存能力和溶血试验中表现出良 好的生物相容性。林本兰等 [13] 以氯化铁和氯化亚铁为原 料，分别以 NaOH、NH3·H2O 为沉淀剂，采用共沉淀 法得到 Fe3O4 纳米粒子，通过研究发现晶化时间是影响粒 子大小的关键因素。
（KJ2013A064,KJ2013Z026）、北京市科技新星计划及优秀人才培养资助项目（2011028,2012D008006000004）、安 徽省研究生千人培养计划及安徽工业大学研究生创新研究基金（2013025）、东南大学分析测试基金及江苏省博士 后科研资助计划（1202012C）、安徽工业大学优秀创新团队（TD201202）资助。 作者简介：叶明富（1982-），男，博士后，讲师，研究方向为纳米功能材料。 E-mail:101100812@
(2. 安徽工业大学 化学与化工学院，马鞍山 243002)
(3. 北京建筑材料科学研究总院有限公司，北京 100141)
摘 要 ：Fe3O4 纳米材料因其独特的理化性质而在许多领域得到了广泛的应用。本文综述了纳米 Fe3O4 的制备方法，包括微 乳液法，共沉淀法，氧化沉淀法，还原沉淀法，溶胶 - 凝胶法，溶剂热法，同时对磁性 Fe3O4 纳米材料在磁流体和生物 传感器、靶向给药载体、MRI 造影材料、热疗载体等生物医药方面的应用做了简单的概述。
In this paper, the preparation methods of nano Fe3O4, including microemulsion, coprecipitation, oxide precipitation, reduction precipitation sol-gel and solvothermal, are summarized and reviewed. At the same time, the applications of Fe3O4 nanomaterials, such as magnetic fluid, biosensors, target to the administration, MRI contrast material and hyperthermia carrier, are described and discussed.
关键词 ：Fe3O4 ；纳米材料 ；磁性 ；制备 ；应用
中图分类号 :TB383
文献标志码 :A
文章编号 ：1001-9642（2014）12-0009-05
Preparation and Application of Fe3O4 Nanomaterials
YE Mingfu1,2，LU Yafei2，DONG Qi2，HUANG Xiaojie2，XU Lixin1，
（1）氧化沉淀法 [14] 氧化沉淀法一般是在充分搅拌的情况下，向一定量
的 Fe2+ 溶液加入计量的碱液，使之彻底沉淀为氢氧化亚 铁，保持强碱环境并加入适量氧化剂使其氧化，从而获 得 Fe3O4 纳米粒子。主要化学反应如下 ：
Fe2++2OH- → Fe(OH)2 ↓ 6Fe(OH)2+O2 → 2Fe3O4 ↓ +6H2O 王娟 [15] 以空气中的氧气作为氧化剂，碱性条件下制 备出具有三种形貌的磁性纳米。并且研究发现产物形貌
Key words ：Fe3O4; Nanomaterials; Magnetic; Preparation; Application
0 引言
Fe3O4 是一种非常重要的磁性材料，具有立方反尖 晶石结构，处于 B 位的 Fe2+ 和 Fe3+ 之间的电子传递使其 具有独特的电学和磁学性质。而纳米化的 Fe3O4 颗粒粒径 小，比表面积高，这就使得其具有超顺磁性和较高的表面 活性，被广泛用做磁流体、磁性材料等 [1]。此外，Fe3O4
KONG Xiangrong3，CHEN Guochang2，SUN Qingjiang1
(1.State Key Laboratory of Bioelectronics,Southeast University，Nanjing 210096，China ；
2.School of Chemistry and Chemical Engineering,
共沉淀法应用较为广泛，有较为明显的优点，例如， 设备要求低，原料易得，反应条件温和易到达易控制，反 应时间较短，操作简单方便，工艺路线简洁。而且，共 沉淀法制备的纳米晶粒子纯度高，易于实现工业化生产， 容易控制反应成核过程，产物一般为较小粒径球形粒子， 其表面易于修饰功能基团。
1.2.2 氧化还原沉淀法
1.2.1 共沉淀法
共沉淀法主要是在碱性条件将 Fe2+ 和 Fe3+ 下共沉淀。 通常情况下是将含有两者的可溶性盐配置成溶液，通常 是铁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等为原料来制备，按照 1 ∶ 2 或者更高的摩尔比例将两者混合，以 NaOH、氨水 或有机胺为沉淀剂，在 80 ℃的条件下，通过沉淀反应使 混合溶液中的 Fe2+ 和 Fe3+ 沉淀出来，形成氢氧化物胶体， 胶体脱水得到纳米级 Fe3O4 悬浮物，再经过滤、洗涤、干 燥等后处理工艺从而得到 Fe3O4 纳米晶。主要涉及的化学
纳米材料具有良好的生物相容性，广泛用于生物传感器、 基因治疗载体、靶向给药等生物医药领域 [2]。本文主要对 Fe3O4 纳米结构的制备及应用进行了简单的综述。
1 制备方法
1.1 微乳液法
微乳液通常由表面活性剂、水和溶剂（油相）组成
收稿日期：2014-04-15 基金项目：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目（21376005，21375015）、 安 徽 省 高 等 学 校 省 级 自 然 科 学 研 究 重 点 项 目
中国陶瓷│ CHINA CERAMICS │ 2014(50) 第 12 期│ 9
中国陶瓷