纳米磁性(1)
纳米磁性
1.磁性材料一直是国民经济、国防工业的重要支柱与基础，广泛地应用于电信、自动控制、通讯、家用电器等领域，在微机、大型计算机中的应用具有重要地位。信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能方向进展，因而要求磁性材料向高性能、新功能方向发展。纳米磁性材料是指材料尺寸限度在纳米级，通常在1～100nm的准零维超细微粉，一维超薄膜或二维超细纤维（丝）或由它们组成的固态或液态磁性材料。当传统固体材料经过科技手段被细化到纳米级时，其表面和量子隧道等效应引发的结构和能态的变化，产生了很多独特的光、电、磁、力学等物理化学特能，有着极高的活性，潜在极大的原能能量，这就是“量变到质变”。纳米磁性材料的特殊磁性能主要有：量子尺寸效应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗粒的小尺寸效应、特异的表观磁性等。
2纳米磁性材料的研究概况
纳米磁性材料根据其结构特征可以分为纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类。
2.1纳米颗粒型
磁存储介质材料：近年来随着信息量飞速增加，要求记录介质材料高性能化，特别是记录高密度化。高记录密度的记录介质材料与超微粒有密切的关系。若以超微粒作记录单元，可使记录密度大大提升。纳米磁性微粒因为尺寸小，具有单磁畴结构，矫顽力很高的特性，用它制作磁记录材料可以提升信噪比，改善图像质量。
纳米磁记录介质：如合金磁粉的尺寸在80nm，钡铁氧体磁粉的尺寸在40nm，今后进一步提升密度向“量子磁盘”化发展，利用磁纳米线的存储特性，记录密度达400Gbit/in2，相当于每平方英寸可存储20万部红楼梦小说。
磁性液体：它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂，然后弥漫
在基液中而构成。利用磁性液体可以被磁场控制的特性，用环状永磁
体在旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布，从而可将磁性液体约束
在磁场之中而形成磁性液体的“O”形环，且没有磨损，可以做到长寿
命的动态密封。这也是磁性液体较早、较广泛的应用之一。此外，在
电子计算机中为防止尘埃进入硬盘中损坏磁头与磁盘，在转轴处也已
普遍采用磁性液体的防尘密封。磁性液体还有其他很多用途，如仪器
仪表中的阻尼器、无声快速的磁印刷、磁性液体发电机、医疗中的造
影剂等等。
纳米磁性药物：磁性治疗技术在国内外的研究领域在拓宽，如治疗癌症，用纳米的金属性磁粉液体注射进人体病变的部位，并用磁体固定
在病灶的细胞附近，再用微波辐射金属加热法升到一定的温度，能有
效地杀死癌细胞。另外，还可以用磁粉包裹药物，用磁体固定在病灶
附近，这样能增强药物治疗作用。
电波吸收（隐身）材料：纳米粒子对红外和电磁波有吸收隐身作用。
因为纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米微粒材料对这
种波的透过率比常规材料要强得多，这就大大减少波的反射率，使得
红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身的作用；另一方面，纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3-4个数量级，对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多，这就使得红外探测
器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难发现被探测目标，
起到了隐身作用。
2.2纳米微晶型
纳米微晶稀土永磁材料：稀土钕铁硼磁体的发展突飞猛进，磁体磁性
能也在持续提升，目前烧结钕铁硼磁体的磁能积达到50MGOe，接近理
论值64MGOe，并已进入规模生产。为进一步改善磁性能，目前已经用
速凝薄片合金的生产工艺，一般的快淬磁粉晶粒尺寸为20-50nm，如作为粘结钕铁硼永磁原材料的快淬磁粉。为克服钕铁硼磁体低的居里温度，易氧化和比铁氧体高的成本价格等缺点，目前正在探索新型的稀
土永磁材料，如钐铁氮、钕铁氮等化合物。另一方面，开发研制复合
稀土永磁材料，将软磁相与永磁相在纳米尺寸内进行复合，就可获得
高饱和磁化强度和高矫顽力的新型永磁材料。
纳米微晶稀土软磁材料：在1988年，首先发现在铁基非晶的基体中
加入少量的铜和稀土，经适当温度晶化退火后，获得一种性能优异的
具有超细晶粒（直径约10nm）软磁合金，后被称为纳米晶软磁合金。
纳米晶磁性材料可开发成各种各样的磁性器，应用于电力电子技术领域，用作电流互感器、开关电源变压器、滤波器、漏电保护器、互感
器及传感器等，可取得令人满意的经济效益。
2.3磁微电子结构材料
巨磁电阻材料：将纳米晶的金属软磁颗粒弥散镶嵌在高电阻非磁性材
料中，构成两相组织的纳米颗粒薄膜，这种薄膜最大特点是电阻率高，称为巨磁电阻效应材料，在100MHz以上的超高频段显示出优良的软磁
特性。因为巨磁电阻效应大，可便器件小型化、廉价，可作成各种传
感器件，例如，测量位移、角度，数控机床、汽车测速，旋转编码器，微弱磁场探测器（SQUIDS）等
磁性薄膜变压器：个人电脑和手机的小型化，必须采用高频开关电源，并且工作频率越来越高，逐步提升到1～2MHz或更高。要想使高频开
关电源进一步向轻薄小方向发展，立体的三维结构铁芯已经不能满足
要求，只有向低维的平面结构发展，才能使高度更薄、长度更短、体
积更小。对于10～25W小功率开关电源，将采用印刷铁芯和磁性薄膜
铁芯。几个微米厚的磁性薄膜，基本上不成形三维立体结构，而是二
维平面结构，其物理特性也与原来的立体结构不同，可以获得前所未
有的高性能和综合性能。
磁光存储器：当前只读和一次刻录式的光盘已经广泛应用，但是可重
复写、擦的光盘还没有产业化生产。最具有发展前途的是磁性材料介
质的磁光存储器，其可以像磁盘一样反复多次地重复记录。目前大量
使用的软磁盘，因为材料介质和记录磁头的局限性，其存储密度已经
达到极限；另外其已经不能满足信息技术的发展要求，无法在一张盘上存储更多的图象和数据。采用磁光盘存储，就能在一张盘上记录数千兆字节到数十千兆字节的容量，并且能反复地擦写使用。
3展望
纳米技术是本世纪前20年的主导技术,纳米材料是纳米技术的核心,是21世纪最有前途的材料,也是纳米技术的应用基础之一。纳米科技的发展给传统磁性产业带来了跨越式发展的重大机遇和挑战,纳米级磁性材料的开发和研究是磁性材料发展的一个必然方向,但同时也应重视用纳米技术改造传统产业和对现有材料进行纳米改性方面的研究,以全面提升企业的技术水平和竞争能力,在世界民族之林树立中华民族的大旗。
关键词：纳米磁性材料
论文摘要：介绍了纳米磁性材料的用途,阐述了纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类纳米磁性材料的研究和应用现状。
纳米磁性
【CN109999834A】一种磁性钛纳米管磺酸催化剂的制备方法及应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910272031.5 (22)申请日 2019.04.04 (71)申请人 湖南师范大学 地址 410081 湖南省长沙市岳麓区麓山路 36号 (72)发明人 刘贤响 赵文广 周硕林 赖金花 尹笃林 郭栋稳 程峰 (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 43205 代理人 宁星耀 (51)Int.Cl. B01J 27/02(2006.01) C07C 67/08(2006.01) C07C 69/716(2006.01) (54)发明名称一种磁性钛纳米管磺酸催化剂的制备方法及应用(57)摘要一种磁性钛纳米管磺酸催化剂及其制备方法与应用，该磁性钛纳米管磺酸催化剂按照以下方法制备而成：将亚铁盐溶解于蒸馏水中，然后加入二氧化钛纳米管，不断搅拌并加入氨水，加热恒温；磁性分离后用蒸馏水洗涤，烘干，得到磁性钛纳米管；将磁性钛纳米管分别加入溶剂和硅烷偶联剂，反应回流，过滤后用丙酮洗涤烘干，即得巯基丙基修饰的磁性钛纳米管；将上述所得巯丙基磁性钛纳米管超声分散于甲醇溶液中，再加入H 2O 2，在室温条件下搅拌反应，然后用水和丙酮洗净，干燥，即成。本发明磁性钛纳米管磺酸催化剂在乙酰丙酸酯类化合物合成方面表现出优 异的活性以及显著的催化稳定性。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 109999834 A 2019.07.12 C N 109999834 A
1.一种磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，按照以下方法制备而成：步骤（1），将亚铁盐溶解于蒸馏水中，然后加入二氧化钛纳米管，不断搅拌，并加入氨水，加热恒温；磁性分离后用蒸馏水洗涤，烘干，得到磁性钛纳米管TNTs/Fe3O4； 步骤（2），将步骤（1）所得的TNTs/ Fe3O4分别加入有机溶剂和硅烷偶联剂，反应回流；过滤后用丙酮洗涤，烘干，即得巯基丙基修饰的磁性钛纳米管；将所得巯丙基磁性钛纳米管超声分散于甲醇溶液中，再加入H2O2，搅拌反应，然后用水和丙酮洗净，干燥，得到磁性钛纳米管磺酸催化剂。 2.根据权利要求1所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（1）中，加热 至70 ~90℃，恒温10 ~ 60 min；烘干温度100℃。 3.根据权利要求1或2所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（2）中， 反应回流时间为12 ~24h；烘干温度100℃。 4.根据权利要求1-3之一所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（1）中，所述亚铁盐为Fe(NO3)2，FeCl2，FeSO4，FeCO3中的一种或多种的组合；所述亚铁盐与二氧 化钛纳米管的质量比为0.44:1 ~0.80:1。 5.根据权利要求4所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（1）中，所述亚铁盐与二氧化钛纳米管的质量比为0.70:1。 6.根据权利要求1-5之一所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（1） 中，所述氨水的质量浓度为2.0% ~4.5%。 7.根据权利要求6所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（1）中，所述氨水的质量浓度为3.0%。 8.根据权利要求1-7之一所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（2） 中，所述有机溶剂和硅烷偶联剂的体积比为5 ~20:2 ~ 4；所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲基亚 砜、乙腈、四氢呋喃中的任意一种或多种的组合，所述硅烷偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的任意一种。 9.根据权利要求8所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂，其特征在于，所述步骤（2）中，所述有机溶剂和硅烷偶联剂的体积比为5:1。 10.权利要求1-9之一所述的磁性钛纳米管磺酸催化剂在乙酰丙酸酯类化合物合成中的应用。 权 利 要 求 书1/1页 2 CN 109999834 A
纳米磁液实验报告
harbin institute of technology 纳米技术实验报告 课程名称：纳米技术院系：航天学院微电子科 学与技术系班级： 21系设计者：王 立刚学号： 14s121034 指导教师： 哈尔滨工业大学 实验二：接触角测量实验 一、实验目的 1、在研究纳米材料时，表面润湿特性是纳米材料的重要性质，通过本实验了解润湿接触 角概念和测量原理； 2、采用高倍显微镜观测实验材料（316不锈钢，吊兰叶片，氮化硼纳米管膜）的表面微 观结构； 3、掌握用接触角测量仪测量纳米材料的接触角。 二、实验仪器、样品 jc2000c1 接触角测量仪，包括接触角测量仪主机平台，蠕动加样泵，ccd摄像头等几部分。计算 机ccd及数据处理软件，烧杯，超纯水，移液器，316不锈钢片，吊兰叶片，氮化硼纳米管 膜。 三、实验原理 所谓接触角是指在固体材料水平表面上滴一液滴，形成的固、液、气三相交界点处，气 —液界面和固—液界面两切线把液相夹在其中时所成的角θ（contact angle），如图1所示。 图1 接触角 润湿（wetting）的热力学定义是，若固体与液体接触后体系（固体和液体）的自由能g 降低，称为润湿。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度，θ在0~180°之间，θ ＝90°可作为润湿与不润湿的界限，当θ<90°时为可润湿，材料是亲水性的；当θ>90° 时为不润湿，材料是疏水性的。 本实验使用液滴量角法，拟合分析法。量角法是将固体表面上的液滴投影到屏幕上，然 后直接测量切线与相界面的夹角，即直接测量接触角的大小。拟合分析法是选中液滴两侧的 底部，两侧的中部，和顶部五个点拟合出液滴的形貌，然后进行接触角的测量。 本实验使用的样品有三种材料，316不锈钢，吊兰叶片，氮化硼纳米管膜。316不锈钢具 有标准的不锈钢润湿特性，呈亲水性；吊兰叶片为自然界中具有特殊表面润湿效应的生物体； 氮化硼纳米管膜为仿生疏水膜。 四、实验步骤 1、接触角测量 将实验样品摆在测试台上，转动蠕动泵旋钮在样品表面加一滴水样，开机运行 jc2000-usb.exe，进入接触角测量界面，按“冻结图像”后，“保存图片”。分别测：3个实 验样品的接触角。 2、实验处理 按“量角法”，进入量角法主界面，按“开始”，选中需要计算的图形文件。先定量角器 的精度，然后，测量尺通过向上、下、左、右及旋转，至测量尺与液滴边缘相切，再下移测 量尺到液滴顶端，再将旋转测量尺，使其与液滴左端相交，即得到接触角的数值。也可以使 测量尺与液滴右端相交，此时用180°减去测量值即为接触角。 五、实验结果 1、316不锈钢片 图2 316不锈钢片上水滴形貌
纳米催化剂
纳米催化剂的制备及应用 学院：化工学院专业：化学工程与技术 学生姓名：学号： 摘要：纳米催化剂具有大比表面积、高表面能、高度的光学非线性、特异催化性和光催化性等特性，在一些反应中表现出优良的催化性能。本文简要介绍了纳米催化剂的基本性质，综述了纳米催化剂的制备方法和特性，讨论了纳米催化在化工中的应用，对今后纳米催化材料研究方向进行了展望。 关键词：纳米催化剂制备在化工中的应用发展 近年来，纳米催化剂(Nanometer catalyst--NCs)的相关研究蓬勃发展。NCs 具有比表面积大、表面活性高等特点，显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性；此外，NCs还表现出优良的电催化、磁催化等性能，已被广泛地应用于石油、化工、能源、涂料、生物以及环境保护等许多领域。目前，纳米技术的研究主要向两个方向进行：一是通过新技术减少目前使用的材料如金属氧化物的用量；二是进行新材料的开发，如复合氧化物纳米晶。由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多，所以是一种极好的催化材料。将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒，可大大改善催化效果。在石油化工工业采用纳米催化材料，可提高反应器的效率，改善产品结构，提高产品附加值、产率和质量。目前已经将纳米粉材如铂黑、银、氧化铝和氧化铁等直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600e降至常温。随着世界对环境和能源问题认识的深入，纳米材料在处理污染、降解有毒物质方面有良好光解效果[1]。在润滑油中添加纳米材料可显著提高其润滑性能和承载能力，减少添加剂的用量，提高产品的质量。对纳米催化剂的研究无论理论上还是实际应用上都具有深远的意义。 1纳米催化剂的制备方法 纳米催化剂的制备方法直接影响到其结构、粒径分布和形态，从而影响其催化性能。文献中报道的制备方法多达数10种，本文主要介绍其中常用的几种。1.1溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是指金属有机或无机化合物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化合物的方法。其过程是：用液体化学试剂（或粉状试剂溶于溶剂中）或溶胶为原料，而不是传统的粉状物为反应物，在液体中混合均匀并进行反
BiFeO3磁性光催化剂的制备及性能研究
BiFeO3磁性光催化剂的制备及性能研究* 钟起权,庞靖云,王金颖,黄妙良,林建明,吴季怀 (华侨大学材料物理化学研究所,福建省高等学校功能材料重点实验室,福建泉州362021) 摘 要: 以硝酸铁、硝酸铋为原料,采用柠檬酸 硝酸盐燃烧法制备了可见光响应的BiFeO3磁性光催化材料,利用XRD、SEM、PPMS等分析技术对催化剂进行了表征,通过对染料的降解实验检测其光催化活性。结果表明,用柠檬酸 硝酸盐燃烧法制备的BiFeO3在常温下的最大磁化强度约为0.4~0.6Am2/kg,500 条件下制备的光催化剂在300W高压汞灯紫外光照射下,对曙红B和甲基橙的脱色率分别达到91.8%和83.2%,催化活性良好,而且在可见光下具有一定的光催化活性,10h对曙红B的脱色率达到70.1%。 关键词: 光催化;磁性材料;可见光响应;BiFeO3 中图分类号: TN383文献标识码:A 文章编号:1001 9731(2009)01 0033 04 1 引 言 近30年来,纳米TiO2光催化剂因其无毒、催化活性高、稳定性好等优点[1~3],在环境污染治理等领域具有广阔的应用前景而深受人们的青睐。然而难于回收分离以及只对紫外光响应制约了它的应用和发展,开发新型可见光催化剂以及有效地提高催化剂的回收处理成为当今光催化材料研究的主要方向。 Zou等[4~6]通过高温固相反应合成的InM O4(M =V5+、Nb5+、T a5+)催化剂对可见光具有较好的响应,能在可见光下实现纯水的分解。Bessekhouad 等[7]制备的AM n2O4(A=Cu、Zn)催化剂,在可见光下表现出较高的光催化活性且具有较高的光稳定性,尹周澜等[8]通过高温固相反应制备的K4NbO17催化剂在紫外光下具有较好的产氢活性,此外铋系光催化剂由于对可见光具有一定的响应而受到研究者的关注,如Bi2O3[9]、BiTa1-x Nb x O4(0x1)[10]、Bi2M NbO7[11]、BiWO6[12]、BiFeO3[13]、BiN bO4[14]等。其中BiFeO3作为多铁性材料而倍受的人们关注[15,16],能带为2.18~ 2.5eV[13,17],对可见光有较高吸收,Liu等[13]报道了BiFeO3在紫外光和可见光下均有催化活性,Luo和Magg ard认为由于BiFeO3的掺杂,使得SrT iO3可以在可见光下降解水[18],而且BiFeO3具有磁性便于回收,是一种具有较好应用前景的光催化剂。 本文采用柠檬酸 硝酸盐燃烧法制备BiFeO3粉体材料,以偶氮染料甲基橙为目标降解物,在紫外光和可见光下进行光催化性能测试,研究结果对开发廉价、高效、对可见光响应的磁性光催化剂有一定的实际意义。 2 实 验 2.1 仪器 GGU 300W高压汞灯(主要波长为365nm,上海亚明灯泡厂)作为紫外光源,250W照明金属卤化物灯(常州市武进金陵灯具厂)作为可见光光源;磁力搅拌器(RCT basic,德国IKA公司);LDZ4 0.8A型离心机(北京医用离心机厂);SXL型程控箱式电炉(上海精宏试验设备有限公司)。紫外 可见 近红外分光光度计(Shimadzu UV 3100型,日本Shimadzu公司),扫描电镜(H ITACH I,S3500 N),X射线衍射仪(德国BRUKER公司,D8 ADVANCE,CuK ,40kV,40m A, =0.15406nm);物理性能测试仪(PPMS,美国Quan tum Desig n公司)。 2.2 试剂 实验所用原料包括:硝酸铋[Bi(NO3)3!5H2O]、硝酸铁[Fe(NO3)3!9H2O]、柠檬酸(C6H8O7! H2O)、聚乙二醇20,000[H(OCH2CH2)n OH]、乙二醇甲醚(C3H8O2)、氨水(NH3!H2O)、甲基橙(C14H14 ON3SNa)、碱性品红(C20H20N3Cl+C19H18N3Cl),曙红B(C20H6N2O9Br2N a2),均为分析纯,中国医药集团上海化学试剂公司生产。 2.3 BiFeO3制备 BiFeO3采用柠檬酸 硝酸盐燃烧法制备[12],称取一定量的硝酸铋和硝酸铁(摩尔比为1?1),溶解在乙二醇甲醚中,用氨水调节pH至5左右,然后加入柠檬酸(与硝酸盐的摩尔比为2?1)作为螯合剂,待溶解完全,再加入一定量的聚乙二醇2万作为分散剂;溶液变成澄清溶胶时,在80 干燥,使之成干凝胶,然后磨成细粉,并在400、500、600 焙烧2h,可制得实验所需的BiFeO3样品。 2.4 光催化实验 光催化实验在自制的由石英玻璃制得的双层光催化反应器中进行。在夹层中通流动水来冷却反应器,使反应器的温度保持室温。100m l染料水溶液和0.3g *基金项目:国家自然科学基金资助项目(50082003,50372022);国务院侨务办公室科研基金资助项目(07QZR06);福建省自然科学基金资助项目(E0640003) 收到初稿日期:2008 06 30收到修改稿日期:2008 09 10通讯作者:黄妙良 作者简介:钟起权 (1986-),男,江西瑞金人,在读硕士,师承黄妙良教授,从事光催化材料的研究。
纳米催化剂及其应用(可编辑修改word版)
纳米催化剂及其应用 四川农业大学化学系应用化学201401 徐静20142672 摘要：近年来，纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域，其中最典型的实例就是纳米催化剂(nanocatalysts——NCS)的出现及与其相关研究的蓬 勃发展。纳米材料具有独特的晶体结构及表面特性,其催化活性和选择性大大高于传统催化剂,目前已经被国内外作为第 4 代催化剂进行研究和开发。本文简要 介绍了纳米催化剂的基本性质、独特的催化活性等；并较详细地介绍了纳米催 化剂分类以及常见的制备方法；最后对其研究动态进行了分析，预测了其可能 的发展方向。 关键词：纳米催化剂材料制备催化活性应用 Nano - catalyst and its application Abstract: In recent years, the development of nano-science and technology has been widely penetrated into the field of catalysis research. The most typical example is the emergence of nanocatalysts (NCS) and the flourishing of related research. Nanomaterials have unique crystal structure and surface characteristics, and their catalytic activity and selectivity are much higher than those of traditional catalysts. At present, they have been researched and developed as the 4th generation catalyst at home and abroad. In this paper, the basic properties of nanocatalysts and their unique catalytic activity are briefly introduced. The classification of nanocatalysts and their preparation methods are introduced in detail. At the end of this paper, the research trends are analyzed and the possible development trends are predicted. Key words: nanocatalyst material preparation catalytic activity application 催化剂又称触媒，其主要作用是降低化学反应的活化能，加速反应速率， 因此被广泛应用于炼油、化工、制药、环保等行业。催化剂的技术进展是推动 这些行业发展的最有效的动力之一。一种新型催化材料或新型催化剂工业的问世，往往引发革命性的工业变革，并伴随产生巨大的社会和经济效益。1913 年，
金属纳米晶体的表面与其催化效应
金属纳米晶体的表面与其催化效应 沈正阳 (浙大材料系1104 3110103281) 摘要：概括纳米材料的表面与界面特性，从金属纳米晶体表面活性与结构介绍其的催化性能，简要概述金属纳米晶体形状与晶面的关系以及金属纳米晶体的成核与生长。 关键词：纳米金属；表面活性；催化；高指数晶面 1.纳米材料的表面与界面 纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合。强烈的表面效应，使超微粒子具有高度的活性。如将刚制成的金属超微粒子暴露在大气中，瞬时就会氧化，若在非超高真空环境，则不断吸附气体并发生反应。[1] 纳米晶体是至少有一个维度介于1到100纳米之间的晶体。纳米材料主要由晶粒和晶粒界面2部分组成，二者对纳米材料的性能有重要影响。纳米材料微观结构与传统晶体结构基本一致，但因每个晶粒仅包含着有限个晶胞，晶格点阵必然会发生一定程度的弹性畸变，其内部同样会存在各种缺陷，如点缺陷、位错、孪晶界等。纳米金属粒子的形状、粒径、颗粒间界、晶面间界、杂质原子、结构缺陷等是影响其催化性能的重要因素。纳米材料中，晶界原子质量分数达15%~50%，晶界上的原子排列极为复杂，尤其三相或更多相交叉区，原子几乎是自由的、孤立的，其量子力学状态和原子、电子结构已非传统固体物理、晶体理论所能解释。金属纳米晶体研究中，发现面心立方结构纳米金属如 Al、Ni、Cu 和密排六方结构Co都存在孪晶和层错缺陷，Cu纳米金属中存在晶界滑移。 2.金属纳米晶体的催化性能 近年来，关于纳米微粒催化剂的大量研究表明，纳米粒子作为催化剂，表现出非常高的催化活性和选择性。这是因为纳米微粒尺寸小，位于表面的原子或分子所占的比例非常大，并随纳米粒子尺寸的减小而急剧增大，同时微粒的比表面积及表面结合能迅速增大。纳米颗粒表面原子数的增加、原子配位的不足必然导致了纳米结构表面存在许多缺陷。从化学角度看，表面原子所处的键合状态或键
可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展
可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展 刘子全1,2,高 原1,张尚洲1,李海红1,任 帅2,朱 波2 (1.烟台大学环境与材料工程学院,山东烟台264005;2.山东大学材料学院) 摘 要:可磁分离光催化剂是一类具有磁响应特性的光催化剂。它不仅具有较高的光催化活性,而且在外加磁场作用下,容易分离回收。在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上,概述了可磁分离光催化剂的命名和研究范围、磁载光催化剂的内部结构等内容。重点是根据磁载光催化剂的核壳之间是否包覆结合层,分别从直接包覆和非直接包覆两个方面,综述了近年来可磁分离光催化剂的磁载材料的研究进展状况,同时提出了目前磁载光催化剂研究的热点和发展趋势。 关键词:磁分离;二氧化钛;光催化剂;包覆 中图分类号:TQ426 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2008)05-0009-04 Research progress on m agnetic m aterials of m agnetically separable photocat alyst L i u Ziquan1,2,G ao Yuan1,Zhang Shangzhou1,L iH aihong1,Ren Shuai2,Zhu Bo2 (1.School of Env i ron m ental and M aterial Engineer ing,Yantai University,Yantai264005,Ch i na; 2.School of M aterial S cience and Eng ineering,Shandong Universit y) Abstract:M agneticall y separab l e pho t o ca talyst is a new pho t o ca talyst,wh ich has m agneti c response cha racte ristic.T h i s composite photocata l y st not only has hi gh pho t o ca talytic activ it y,bu t a lso can be separa ted and recovered easily unde r the ex trins i c m agnetic fi e l d.Based on t he find i ngs reported i n the present literat u res,t h is paper i ntroduced t he na m i ng and re search i ng scope o fm agneticall y separable pho tocata l ysts and the i nner structure of m agne ti c pho t o ca talyst e tc.M ean wh ile, accordi ng to the comb i n i ng modes o f centra l core and outside she ll l ayers,this paper focused on rev i ew ing t he research pro g ress on m agnetic m ate rials o fm agne ti ca lly separable photocata l yst i n recent years from t wo aspects,.i e.direct coati ng and un-d irect coati ng.F i na lly,the present research ho tspo t and deve l op m en t trend o fm agnetic photocata l y sts w ere put for w ard. K ey word s:m agnetic separation;T i O 2 ;photocata l yst;co ati ng 根据光催化剂在废水处理体系中所处的状态,可将其分为悬浮态和固定态两种形式。可磁分离的复合光催化剂既保持了悬浮体系较高的光催化效率,处理污水后又可在外加磁场的作用下方便地分离回收循环使用。可磁分离的光催化剂,目前的称谓尚不统一。有的叫磁性光催化剂,有的称为磁载光催化剂,也有称磁分离光催化剂或光催化剂[1-3]等。总的来说,目前研究制备的这类光催化剂本质上大都具有负载型催化剂的特点但又具有磁性,可进行方便的磁分离操作。磁性和负载型是其主要特征。笔者暂且称其为磁载光催化剂。磁载光催化剂是核壳结构,即磁载体做内核,而具有光催化作用的活性组分做外壳。根据磁载光催化剂的核壳之间是否包覆结合层,它又可分为直接包覆的磁载光催化剂和非直接包覆磁载光催化剂两种。直接包覆是指在磁载体上直接包覆具有光催化作用的活性组分。而非直接包覆则是指在磁载体上首先包覆了结合层,光催化活性组分则是包覆在了结合层之上,形成了多层结构。磁载光催化剂的研究主要是两方面:选择合适的可磁分离的载体材料;光催化活性组分的研究(包括制备工艺、表征方法、催化性能、光催化效率、吸收光谱的拓展等)。另外,随着研究工作的深入,光催化活性组分与载体材料的协同工作的研究也必将引起人们的注意。其实非直接包覆中的结合层的研究就属于协同工作研究的范畴。笔者主要针对磁载材料的研究进展进行了综述。 1 可磁分离T i O2光催化剂的磁载材料的研 究进展 1.1 直接包覆的磁载光催化剂 磁载材料是可磁分离的复合光催化剂能否成功 9 第40卷第5期2008年5月 无机盐工业 I N ORGAN I C C H E M I C ALS I N DUSTRY
磁性纳米催化剂
磁性纳米催化剂的综述 介绍了磁性纳米催化剂的特性，综述了近年来磁性纳米催化剂在在氢化催化、加氢甲酰化催化、CC键偶联反应催化、氧化和环氧化催化、酯化反应催化、缩合反应催化、烯烃复分解催化、光催化、生物催化等领域应用的研究进展，旨在探讨磁性纳米催化剂制备方法和应用领域，同时提出其应用过程中存在的问题，并对发展前景进行了展望，在绿色化学的概念下，高活性、高目标产物选择性、反应条件温和、可循环使用以及易分离的催化剂成为催化领域的研究热点。纳米技术的发展给催化剂的制备带来了新的机遇。研究证明，纳米尺度的催化剂具有明显优于相应块体块料的催化活性。这是因为纳米材料具有比表面积大、暴露表面的配位不饱和的活性位点多等特点。但也正是由于尺寸小，纳米尺度的催化剂有难以通过离心、过滤、膜分离等传统方法从反应体系分离的缺陷。将具优异磁学性能的磁性纳米粒子与催化性能相结合制备的磁性纳米催化剂，可以在外加磁场作用下实现简单分离。它兼具磁性材料和催化材料特点，即高催化活性和易分离，是未来催化剂发展的重要领域。 磁性纳米催化剂的特性 磁性纳米催化剂除了兼有磁性材料、纳米材料和催化材料的特性，还具有以下主要特征： 1）具有较高的比表面积。比表面积激增，粒子表面官能团、活性位密度及选择性吸附能力变大，具有较高的催化活性基团的负载能力； 2）催化活性位可均匀分布在纳米微粒表面，可以避免一般催化剂载体孔隙扩散的限制；
3）纳米微粒尺寸小（通常小于50 nm），能够使催化剂均匀分散在液相中，因此，微粒表面的催化活性基团可以与反应物较容易地接触并反应； 4）具有磁响应性。在外加磁场的作用下，磁性纳米催化剂可以方便地分离回收（分离效率通常为99%）； 5）在大部分反应体系中，磁性纳米催化剂具有较高的稳定性； 6）除催化性能外，还具有纳米效应所赋予的特异催化活性和选择性； 7）其它特性。当用于生物催化过程中时，具有功能基特性、生物相容性等，既可连接具有生物活性的物质，又不影响酶的生物活性。 纳米催化剂在C-C 键偶联反应中的应用精细化工和药物合成化学中应用 C-C 键偶联反应是重要的反应之一，主要有Suzuki 偶联、Heck偶联、等反应。该类型的反应具有选择性好、收率高、官能团耐受性好以及对底物的兼容性较好等优点，因而受到越来越多的关注，并已经在医药以及天然产物合成中得到了广泛的应用。如合成各种功能高分子液晶材料、非线性光学材料、药物合成。传统上采用的均相中催化剂体系，存在着诸多难以避免的问题：配体稳定性差，催化剂所用的贵金属大量流失，污染产品，对环境有不良影响。实践证明，将催化剂负载于无机或有机高分子载体（如磁性纳米粒子）上，不仅可以延长其使用寿命，而且催化剂也易于分离和回收，反应后对产物污染小。在磁场的作用下催化剂非常容易于回收。Rafael 等合成了一种负载谷胱甘肽的磁性纳米有机催化剂，该催化剂对于芳基硼酸的自偶联反应具有良好的催化活性，可以得到收率很高的对称联芳类化合物。在外加磁场的条件，催化剂易于分离回收。
磁性纳米材料的特性、发展及其应用
2011412690 应用化学董会艳 题目纳米材料的磁学性质、发展及其应用前景 内容摘要：磁性纳米材料的特性不同于一般的磁性材料，当与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级，以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级，或磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，就会呈现反常的磁学与电学性质。不同分类的磁性纳米材料有着大不相同的特性。从纳米科技诞生的那一刻起就对人类产生着深远的影响。同时磁性材料一直是国民经济，国防工业的重要支柱与基础，与此同时在信息化高度发展的今天，磁性纳米材料的地位显的更加的重要与不可替代。 关键词：磁性，纳米，磁性纳米材料，应用 Abstract：Characteristics of magnetic nanomaterials is different from the general magnetic materials and magnetic properties associated with the characteristics of the physical length of just for the nanoscale, and the electron mean free path, etc. generally in the 1 ~ 100nm orders of magnitude, or magnetic body size and characteristicsphysical length is quite showing the anomalous magnetic and electrical properties. Different classification of magnetic nanomaterials differ materially from those features. The moment of the birth of nanotechnology on humans with far-reaching impact. Magnetic materials has been an important pillar and foundation of the national economy, defense industry, at the same time in the development of information technology today, the status of magnetic nanomaterials significantly more important and irreplaceable. Key words：Magnetic ，Nano ，Magnetic nanomaterials，Application 前言：在社会发展和科技进步的同时，磁性纳米材料的研究和应用也有了很大的突 破。磁性纳米材料在于与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级，例如，磁单畴尺寸，超顺磁性临界尺寸以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，就会呈现反常的磁学与电学性质。 当磁性微粒处于单畴尺寸时, 矫顽力将呈现极大值。铁磁材料, 如铁、钻等磁性单畴临界尺寸大约在l0 nm 量级,可以作为高矫顽力的永磁材料和磁记录材料。由于颗粒磁性与其尺寸有关, 如果尺寸进一步减小, 颗粒将在一定的温度范围内呈现出超顺磁性。利用微粒的这个特性, 人们在开始对镍纳米微粒进行低温磁性研究, 并提出磁宏观量子隧道效应的概念, 随后在60年代末期研制成了磁性液体。80 年代以后, 在理论与实验二方面, 开始研究纳米磁性微粒的磁宏观量子隧道效应,在1988 年首先在Fe/ Cr 多层膜中发现了巨磁电阻效应, 也为磁性纳米材料的研究奠定了更夯实的基础。 正文 磁性纳米材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因在于与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级，例如，磁单畴尺寸，超顺磁性临界尺寸，交换作用长度，以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，就会呈现反常的磁学与电学性质。利用这些新特性已涌现出一系列新材料，尤其在信息存储，处理与传输中已成为不可或缺的组成部分，广泛地应用于电信，自动控制，通讯，家用电器等领域，信息化发展的总趋势是向小，轻，薄以及多功能方
影响纳米材料光催化性能的因素
二、影响纳米材料光催化活性的因素。 1、半导体的能带位置 半导体的带隙宽度决定了催化剂的光学吸收性能。半导体的光学吸收阈值λg与Eg有关，其关系式为：λg=1240/Eg。半导体的能带位置和被吸附物质的氧化还原电势，从本质上决定了半导体光催化反应的能力。热力学允许的光催化氧化还原反应要求受体电势比半导体导带电势低（更正）；而给体电势比半导体价带电势高（更负）。导带与价带的氧化还原电位对光催化活性具有更重要的影响。通常价带顶VBT越正，空穴的氧化能力越强，导带底CBB越负，电子的还原能力越强。价带或导带的离域性越好，光生电子或空穴的迁移能力越强，越有利于发生氧化还原反应。对于用于光解水的光催化剂，导带底位置必须比 H+/H2O(-0.41eV)的氧化还原势负，才能产生H2，价带顶必须比O2/H2O(+0.82eV)的氧化还原势正，才能产生O2,。因此发生光解水必须具有合适的导带和价带位置，而且考虑到超电压的存在，半导体禁带宽度Eg应至少大于1.8eV。目前常被用作催化剂的半导体大多数具有较大的禁带宽度，这使得电子-空穴具有较强的氧化还原能力。 2、光生电子和空穴的分离和捕获 光激发产生的电子和空穴可经历多种变化途径，其中最主要的是分离和复合两个相互竞争的过程。对于光催化反应来说，光生电子和空穴的分离与给体或受体发生作用才是有效的。如果没有适当的电子或空穴的捕获剂，分离的电子和空穴可能在半导体粒子内部或表面复合并放出荧光或热量。空穴捕获剂通常是光催化剂表面吸附的OH-基团或水分子，可能生成活性物种·OH，它无论是在吸附相还是在溶液相都易引发物质的氧化还原反应，是强氧化剂。光生电子的捕获剂主要是吸附于光催化剂表面上的氧，它既能够抑制电子与空穴的复合，同时也是氧化剂，可以氧化已经羟基化的反应产物。 3、晶体结构 除了对晶胞单元的主要金属氧化物的四面体或八面体单元的偶极矩的影响，晶体结构（晶系、晶胞参数等）也影响半导体的光催化活性。TiO2是目前认为最好的光催化剂之一。TiO2主要有两种晶型—锐钛矿和金红石，两种晶型结构均可由相互连接的TiO6八面体表示，两者的差别在于八面体的畸变程度和八面体间相互连接的方式不同。结构上的差异导致了两种晶型有不同的质量密度及电子能带结构。锐钛矿的质量密度略小于金红石，且带间隙（3.2eV）略大于金红石（3.1eV），这是其光催化活性比金红石的高。 4、晶格缺陷 根据热力学第三定律，除了在绝对零度，所有的物理系统都存在不同程度的不规则分布，实际晶体都是近似的空间点阵式结构，总有一种或几种结构上的缺陷。当有微量杂质元素掺入晶体时，也可能形成杂质置换缺陷。这些缺陷的存在对光催化活性可能起着非常重要的影响。有的缺陷可能会成为电子或空穴的捕获
磁性纳米材料的制备及应用前景
磁性纳米材料的制备及应用前景 摘要：磁性纳米材料因其具有独特的性质，在现代社会中有着广泛的应用，并越来越受到人们的关注。本文主要介绍了磁性纳米材料的制备及应用前景，概述了纳米磁性材料的制备方法，如机械球磨法，水热法，微乳，液法，超声波法等，总结了纳米磁性材料在实际中的应用，并对其研究前景进行了展望。 Abstract: magnetic nanomaterials due to their unique properties, in the modern society has a wide range of applications, and people pay more and more attention. This paper mainly introduces the magnetic nanometer material preparation and application prospect of nano magnetic materials, summarized the preparation methods, such as mechanical ball milling method, hydrothermal method, microemulsion, liquid method, ultrasonic method, summarizes the nanometer magnetic materials in practical application, and the research prospect.
前言 纳米材料因其尺寸小而具有普通块状材料所不具有的特殊性质，如表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等，从而与普通块状材料相比具有较优异的物理、化学性能。磁性纳米材料由于其在高密度信息存储，分离，催化，靶向药物输送和医学检测等方面有着广泛的应用，已经受到了广泛关注。磁性复合纳米材料是以磁性纳米材料为中心核，通过键合、偶联、吸附等相互作用在其表面修饰一种或几种物质而形成的无机或有机复合材料。由于社会的发展和科学的进步，磁性纳米材料的研究和应用领域有了很大的扩展。磁性材料在信息存储、传感器和磁流体等传统学科领域有着重要的应用。随着纳米材料科学与技术的发展，纳米磁性材料的应用开发日益引起人们的关注，特别是在提高 信息存储密度、微纳米器件和生物医学领域的应用潜力巨大。目前普遍采用化学法制备铁氧体磁性纳米颗粒，具体有溶胶～凝胶法、化学共沉淀法等，而由于生物合成的磁性纳米颗粒表现出更优良的性质。 1.磁性纳米材料的特点 量子尺寸效应：材料的能级间距是和原子数N 成反比的，因此，当颗粒尺度小到一定的程度，颗粒内含有的原子数N 有限，纳米金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散，纳米半导体微粒则存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道，能隙变宽。当这能隙间距大于材料物性的热能，磁能，静电能，光子能等等时，就导致纳米粒子特性与宏观材料物性有显著不同。例如，导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体，磁矩的大小和颗粒中电子是奇数还是偶数有关，比热亦会反常变化，光谱线会产生向短波长方向的移动，这就是量子尺寸效应的宏观表现。 小尺寸效应：当粒子尺度小到可以与光波波长，磁交换长度，磁畴壁宽度，传导电子德布罗意波长，超导态相干长度等物理特征长度相当或更小时，原有晶体周期性边界条件破坏，物性也就表现出新的效应，如从磁有序变成磁无序，磁矫顽力变化，金属熔点下降等。 宏观量子隧道效应：微观粒子具有穿越势垒的能力，称为量子隧道效应。而在马的脾脏铁蛋白纳米颗粒研究中，发现宏观磁学量如磁化强度，磁通量等也具有隧道效应，这就是宏观量子隧道效应。它限定了磁存储信息的时间极限和微电子器件的尺寸极限。 2. 磁性复合纳米材料的制备方法 2.1水热合成法 水热合成法是液相中制备纳米粒子的一种新方法。一般是在100~300摄氏度温度下和高气压环境下使无机或有机化合物与水化合，通过对加速渗透析反应和物理过程的控制，得到改进的无机物，再过滤，洗涤，干燥，从而得到高纯，超细的各类微粒子。研究发现以FeC13为铁源，AOT为表面活性剂，N2H4·H20（50%）为还原剂水热合成 Fe3O4纳米颗粒时，反应温度和时间，表面活性剂和还原剂浓度对最终产物的尺寸形貌、分散性和磁性有明显影响。还有通过调节水热反
纳米载体的限域效应对催化性能影响机制的研究进展
纳米载体的限域效应对催化性能影响机制的研究进展 自上世纪末以来, 纳米科学和技术有了长足的进展，其中纳米材料的一个重要特性是，将体系的尺寸减小到一个特定的范围(如 1~100 nm)时，在不添加任何其他组分的情况下，纳米体系的电子结构会发生变化。量子力学已经证明，大量原子组成的固体材料的价电子为连续的“能带”，当这类体相材料在某一方向上被缩小，特别是缩小到纳米尺度时，电子在该方向的运动就受到空间的束缚和限域，这种限域效应将会改变电子运动特性、导致体系电子结构特别是价电子结构的改变，从而可能会产生量子突变。这种体系尺寸对电子特性的调变为催化剂的催化特性进行调控提供了一种很好的途径[1]。. 近几年，部分研究团队在利用纳米材料的限域效应对催化剂的改性以及催化过程的研究等方面开展了创新性的研究工作，并且大量具有影响力的研究报道和文章被发表出来，其中中国科学院大连化学物理所包信和院士团队在这方面的工作开展的较早也很突出。该团队在铂金属颗粒表面加载了过渡金属氧化物，制备出了具有界面限域效应的TMO/Pt非均相逆催化剂（Oxide-on-Metal Inverse Catalysts），利用界面限域效应对催化体系结构和电子特性的影响作用，改善了在催化过程（特别是在催化氧化反应）中传统非均相催化剂容易出现的催化活性中心的失活以及催化功能的失效等问题[2]。
图1两种金属催化体系的结构示意图 (A)传统的氧化物作为载体的金属催化体系(Oxide supported metal system) 和 (B)过渡金属纳米氧化物倒载型催化体系(oxide-on-metal system) 如图1所示为传统过渡金属氧化物作为载体的催化体系和过渡金属纳米氧化物倒载型催化体系的结构示意图。纳米氧化物倒载型催化体系相比传统非均相催化剂，具有更多的TMO/Pt界面（如示意图B 中氧化物边缘的黄色虚线所示）。由于TMO与Pt的表面张力的不同，倒载型催化体系中氧化物（FeO）趋向于在Pt金属表面形成均有双层结构的层状纳米岛结构（由于Fe与Pt具有较强的作用力，双层结构底层与Pt金属结合的为Fe原子，上层为氧原子），而传统催化体系中的Pt金属易于在氧化物颗粒形成较大的颗粒状结构，如下图2所示。基于上述的界面结构特点，倒载型催化体系具有更多的TMO/Pt 界面，并且过渡金属中阳离子(Fe)与贵金属(Pt)间的相互作用力更强。 图2 两种催化体系的界面结构示意图 （A、B为传统的氧化物作为载体的金属催化体系， C、D为过渡金属纳米氧化物倒载型催化体系）
纳米Fe3O4磁流体的制备
化学化工学院材料化学专业实验报告 一、预习部分 1、纳米磁流体的性质和应用 纳米磁性液体是纳米铁磁性微粒在表面活性剂的包覆下，稳定地分散在液体中而形成的一种胶体体系。同时既具有固体磁性材料的磁性，又有液体的流动性。它是由lOnm以下的纳米级的强磁性微粒高度弥散于某种液体中所形成的稳定的胶体体系。磁性液体中的磁性微粒非常小，以致在基液中呈现混乱的布朗运动。这种热运动足以抵消重力的沉降作用以及削弱粒子间电磁的相互凝聚作用，在重力和电磁场的作用下能稳定存在，不产生沉淀和凝聚。纳米磁性流体由基载液、磁性微粒和表面活性剂构成。 1.1 纳米磁流体的性质 纳米粒子粒径小，比表面积大、表面能大，但粒子不稳定极易团聚而不能发挥纳米材料的特性。对于磁性纳米粒子来说，目前最长使用的方法使制得纳米磁流体。磁流体是近40年来发展起来的一种液态磁性材料，是指磁性超微粒子经表面活性剂包裹，高度分散在载液（极性溶液或非极性溶液）中形成的胶体溶液。组成磁流体的磁性料子主要是Fe3o4,Fe3N,Fe,Co,Ni等金属微粒及其合金，载液包括水、甲苯、合成酯、卤化烃等。 纳米磁流体是纳米磁性粒子包覆表面活性剂后均匀分散于各种基液中形成的一种独特的液态纳米材料。纳米粒子因为粒子间具有很强的排斥力而稳定崔在于液体中形成纳米磁流体。它具有磁性和流动性，是一种新型的功能材料，是有磁性颗粒，稳定剂（表面活性剂）和载液3部分组成，具有其他常规和高技术材料都不具备的优异性能。 纳米磁性流体的分类 迄今为止，对磁性液体还没有系统的分类方法，从行业角度有以下四种分类
方法。 (1)按照磁性颗粒的种类进行划分。一般可以分为以下几类，即铁氧体磁性液体、金属磁性液体、合金磁性液体、氮化铁磁性液体以及掺杂磁性液体等。 (2)按照载液的种类进行划分。常见的有水基、烃基、有机化合物基、煤油基、酯基和水银基磁性液体等。也可按分散剂种类划分，如油酸磁流体、丁二酸磁流体和氟醚酸磁流体等，但此分类方法很少见。 (3)按应用领域进行划分。常见的有密封用磁流体、润滑用磁流体、医用磁流体、扬声器磁流体、印刷打印用磁流体和能量转换用磁流体等。 (4)按性能指标进行划分。一般可分为低粘度和高粘度磁流体、低挥发损失和高挥发损失磁流体、高饱和磁化强度和低饱和磁化强度磁流体、重磁流体和轻磁流体等。 1.2纳米磁流体的应用 磁流体既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，在航空航天、电子、化工、机械、能源、冶金、环保、医疗等领域具有广阔的应用前景。 磁流体具有固体的磁性和液体的流动性，在磁场作用下显示出优于其他磁性材料的优良性能，广泛应用于非磁性材料的分选：旋转轴的密封与润滑：大面积水域污染浮油的清除与回收：电声器件功率的增强等方面。磁流体根据分散相的不同分为水基和有机基磁流体，水基比较简单也研究普遍，而有机基磁流体相对复杂。 1.2.1 磁性液体分离 利用磁性液体的表观比重随外磁场强度能发生变化的性质。制成磁性液体分离器，用来分离不同比重的非磁性矿物质。通过改变磁场强度，使不同比重的非磁性矿物质分离开来。 1.2.2 磁性液体阻尼器 在许多场合，要求步进马达高精度地精密运动。为了消除震荡而变为平滑的运动，仅需将少量纳米磁性液体注入磁极的间隙中。磁性液体可改善步进马达的性能．与一般阻尼介质相比优点在于可借助外磁场定位嘲。两种方法：(1)直接