(纳米颗粒的制备及如何制成磁性强单分散性好颗粒的研究.ppt

1 Fe3O4纳米颗粒的制备及如何制成磁性强、单分散性好颗粒的研究 School of Chemistry and Chemical Engineering 杨文清 指导老师：张宇老师 2011.04.01 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2 提纲： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3 一、制备磁性Fe3O4纳米颗粒的意义： 纳米材料是指具有纳米量级的超微粒构成的固体物质。纳米材料在化学、冶金、电子、航天、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。运用于生物医学领域的纳米材料被称之为纳米生物材料。其中磁性纳米生物材料具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点，可结合各种功能分子，如酶、抗体、细胞、DNA或RNA等，并利用其磁性进行定位、分离和分类，在靶向药物、酶的固定化、免疫测定、细胞的分离与分类等方面有着广泛的研究。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4 小尺寸效应： 小尺寸效应(Small size effect)，当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。 小尺寸效应 特殊的光学性质 特殊的热学性质 特殊的磁学性质 特殊的力学性质 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5 磁导向性： 人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。磁性超微颗粒实质上是一个生物磁罗盘，生活在水中的趋磁细菌依靠它游向营养丰富的水底。通过电子显微镜的研究表明，在趋磁细菌体内通常含有直径约为 2′10-2微米的磁性氧化物颗粒。小尺寸的超微颗粒磁性与大块材料显著的不同，大块的纯铁矫顽力约为 80安／米，而当颗粒尺寸减小到 2′10-2微米以下时，其矫顽力可增加1千倍，若进一步减小其尺寸，大约小于 6′10-3微米时，其矫顽力反而降低到零，呈现出超顺磁性。利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，已作成高贮存密度的磁记录磁粉，大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。利用超顺磁性，人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6 二、磁性Fe3O4纳米粒子的制备方法： 制备方法： 物理方法 化学方法 真空冷凝法 机械球磨法 物理粉碎法 共沉淀法 溶胶凝胶法 微乳液法 水热法 热分解有机物法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7 1、真空冷凝法： 在靶用金属纳米材料制备装置上进行,其装置原理示意图示于图。蒸发冷凝法是物理方法制备纳米微粒的一种典型方法。在真空下充入纯净的惰性气体(Ar 、He 等) ,高频感应加热使原料蒸发,产生原物质烟雾,惰性气体的流动驱动烟雾向下移动,并接近冷却装置。在蒸发过程中,原物质烟雾原子与惰性气体原子碰撞失去能量而迅速冷却,这种有效的冷却过程在原物质蒸气中造成很高的局域过饱和而均匀成核,在接近冷却装置的过程中,原物质蒸气首先形成原子团簇,然后形成单个纳米微粒,纳米微粒随气流经分级