竹节状α-Fe2O3纳米棒的制备、表征和性能研究.pdfVIP

VoL 第29卷，第10期 光谱学与光谱分析 29，No．10，pp2871—2874 and October，2009 200 Spectral 9年10月 Spectroscopy Analysis 竹节状a-Fe203纳米棒的制备、表征和性能研究 陈传盛1’2，刘 咏1，黄伯云1，雷 霆1，陈小华2 1．中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083 2．长沙理工大学物理与电子科学学院，湖南长沙410075 摘要以硝酸铁为铁源，氨水为沉淀剂，聚乙二醇(PEG)为分散剂，采用共沉淀法制备氢氧化铁前驱体， h，最后利用透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱和近边 然后将获得的前驱体在450℃、氮气保护下热处理2 X射线精细结构光谱(NEXAFs)表征样品的形貌和结构，并使用HH一50型振动样品磁强计测量样品在窜温 下的磁学行为。透射电镜结果显示，获得的样品由氧化铁纳米颗粒和竹节状氧化铁纳米棒组成，纳米颗粒的 粒径范围为50--一i00nln，纳米棒的直径大约为i0rffn。XRD表征显示样品中氧化铁纳米棒和纳米颗粒为赤 铁矿型矿Fe2Q；光谱实验结果证实了样品中氧化铁纳米颗粒和纳米棒的结构是a-Fe2Q；磁学性能测试表 明获得的样品表现为典型铁磁性材料的磁滞回线，其饱和磁感应强度约为64．65elnu·g一，矫顽力的大小 约为15．13Oe。 关键词氧化铁；纳米棒；竹节状；X射线精细结构 文献标识码：A 中图分类号：TB321 纳米棒和刺猬形状的Fez03材料；Li等[13]使用氧化还原作 引 言 用制备了环状a-Fe：203纳米材料。尽管已经报道了多种形貌 自从Ibi衄发现碳纳米管以来【l】，由于其特殊的结构和见报道。本文以硝酸铁为铁源，氨水为沉淀剂。聚乙二醇 优异的性能引起了世界各国科学工作者的广泛关注，并在纳 (PEG)为分散剂，采用共沉淀法和后续热处理制备了竹节状 米复合材料、润滑、储氢、催化等领域取得了可喜成绩[243。口-Fez03纳米棒，并对其结构和磁学性能进行了研究。 金属氧化物纳米材料大多是优良的半导体，并几乎具有材料 物理方面的所有性质，如光学、超导、压电效应等。因为一 1实验过程 维结构纳米材料具有独特的物理化学性质，可用以设计各类 电子、光电和机械元件，在催化、医学、电子、传感器等领域 1．1样品的制备 有着广泛的应用前景，所以近年来一维无机纳米材料的制备 称取5gFe(NO,)3溶于装有100mL去离子水的烧杯 和组装引起了科学工作者的极大兴趣。 中，在常温下用磁力搅拌器搅拌3h，然后加入5g聚乙二醇 目前，已经合成了许多金属氧化物一维纳米材料(如纳 (分析纯，分子量20000)，并继续搅拌0．5h后放入超声振 米线、纳米管、纳米带、纳米棒、纳米环等)，其中口-Fe203 荡仪中振荡2h。用保鲜膜盖住烧杯I：1后，在超声振荡作用 无毒、价格低廉、在周围环境中稳定性高以及具有许多优异 性能，在催化剂、颜料和传感器等领域中被广泛应用。因此， 使溶液完全形成沉淀，用新的保鲜膜重新盖住烧杯El，稳定 制备a-Fel203纳米材料引起了极大的研究兴趣，并已经合成 72h后过滤并用去离子水冲洗数次，然后将过滤得到的样品 了多种形貌的a-Fe203纳米材料。例如，LiuL