Fe3O4纳米颗粒的表面改性

通过实验对Fe3O4纳米颗粒表面改性的最佳条件进行了摸索.并根据表面改性的包覆机理对不同酸度,温度和表面活性剂的用量对Fe3O4纳米颗粒的尺寸,磁性和稳定性的影响进行了理论上的分析.     

磁性Fe3O4纳米晶制备及应用

磁性Fe₃O₄纳米晶由于其独特的磁性能,已在许多领域得到了广泛的应用,并且在不同的应用领域其制备方法也不尽相同。本文综述了近年来磁性Fe₃O₄纳米晶的液相制备方法,如沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等研究进展,对这些制备方法的特点进行了归纳概括,并详细分析了制备工艺中不同影响因素对Fe₃O₄纳米晶结构与性能的影响。同时,对磁性Fe₃O₄纳米晶在磁流体、微波吸收、污水处理、催化、药物载体、生物酶固定、生物传感器等方面的应用及发展趋势进行了评述,以期对Fe₃O₄纳米晶的制备及应用有较全面的认识。     

微波法制备纳米Fe3O4

纳米Fe3O4由于具有较高的表面活性和磁性能,以及纳米微粒特有的小尺寸效应、表面效应、量子效应、催化、发光特性等[1],在颜料印刷、磁流体、磁记录、催化、机械、电子等领域得到了广泛的应用[1,2]。目前,已报道的制备纳米Fe3O4的方法有很多,如:化学共沉淀法[3],微乳液法[4,5],     

核壳结构Fe3O4@SiO2复合纳米粒子的制备

Fe3O4磁性纳米粒子具有独特的磁学性质,如超顺磁性和高饱和磁化强度等,而且生物相容性较好,毒副作用小,在靶向药物载体、磁共振成像、细胞和生物分子分离、免疫检测等生物医学领域具有广阔的应用前景,因此近年来备受人们的关注[1-2].但由于磁性纳米粒子具有较高的比表面积和强烈的聚集倾向,且化学稳定性不高,易被氧化,难以直接应用.     

纳米Fe2O3和Fe3O4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究——一个仪器分析综合实验

介绍一个仪器分析综合实验——纳米Fe_2O_3和Fe_3O_4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究。采用水热法合成纳米Fe_3O_4,进而煅烧得到纳米Fe_2O_3。使用X射线粉末衍射(XRD)对制得的样品结构进行表征,通过透射电镜(TEM)可以发现其为球形颗粒,粒径在10–20 nm范围内。将制得的纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4按不同比例加入高氯酸铵(AP)中,通过对混合物进行热分析(TG-DSC),发现纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4可以明显促进AP的分解,且Fe_2O_3的催化效果优于Fe_3O_4的催化效果,并对催化机理进行了简单讨论。通过该实验,可以让学生学习水热反应的方法,掌握利用XRD、热分析等多种手段对化合物结构及性能进行表征的技能。     

相转移方法制备水溶性Fe3O4纳米晶

在有机溶剂中合成了超顺磁性的油溶性Fe₃O₄纳米晶. 利用相转移的方法成功地将油溶性Fe₃O₄纳米晶完全转移至水相中, 其中两性齐聚物——聚马来酸脂肪胺酯作为修饰剂包裹在Fe₃O₄纳米晶的表面. 利用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪、热失重分析和动态光散射仪对水溶性纳米晶的形貌和结构进行了表征. 所制备的水溶性磁流体在外加磁场的环境中表现出所预期的超顺磁性行为. 两性齐聚物中疏水链的长度能够显著地影响相转移效果, 研究发现利用含有十六个碳链的聚马来酸十六胺酯来转移纳米晶时效果最好. 生物相容性测试实验表明两性齐聚物修饰的Fe₃O₄纳米晶在各种生理环境中都能够稳定地存在, 并没有发生团聚现象.     

纳米Fe3O4修饰电极制备及其催化应用

纳米Fe3O4修饰电极制备及其催化应用;纳米Fe3O4;修饰电极;多巴胺;测定;抗坏血酸(AA)     

磁靶向纳米Fe3O4-TiO2复合物的制备及其对肝癌细胞的光催化杀伤效应

采用三种低温溶胶-凝胶法制备了具有不同Fe₃O₄掺杂量的磁靶向纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物, 通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱(FS)及磁性能分析等表征方法筛选出包覆均匀、分散性好、磁性能优异及光催化活性较高的纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物. 以四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测肝癌细胞(HepG2)的存活率, 考察纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物在外磁场作用下对HepG2 细胞的光催化杀伤效应. 结果表明: 采用方法三制备的5%(质量分数)Fe₃O₄-TiO₂复合物具备核-壳结构, 在混悬液中分散性较好, 平均粒径约为50 nm, 具有较强的光催化活性和良好的磁响应性, 同时将纳米TiO₂的光响应范围拓宽至444 nm; 在外磁场作用下, 紫外光和可见光激发纳米Fe₃O₄-TiO₂复合物对HepG2细胞的杀伤效应差异不大, 且均强于纳米TiO₂; 其杀伤效应在0-1.0 T范围内随着外磁场强度的增大而增强.     

导电聚苯胺与Fe3O4磁性纳米颗粒复合物的合成与表征

对十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的导电聚苯胺(PAn-DBSA)的氯仿溶液,在pH为中性的条件下,采用“修饰-再掺杂(Modification-re-doped)法”合成了含有Fe₃O₄磁性纳米颗粒的导电聚苯胺复合物的有机溶液.用FTIR,XRD,TEM,UV-Vis和SQUID等对所得复合物进行了表征,结果表明,该复合物呈现超顺磁性和半导体的导电性,并具有较好的透明性.     

新型Fe3O4纳米颗粒修饰玻碳电极对头孢噻肟钠的电催化还原及其测定

采用滴涂法将Fe3O4磁性纳米颗粒修饰在玻碳电极上,制得新型纳米Fe3O4修饰电极(Fe3O4-np/GC 电极).X射线衍射光谱表明,纳米Fe3O4为面心立方尖晶石结构,透射电子显微镜表明,纳米Fe3O4粒径15～20 nm的微球结构.采用扫描电子显微镜和交流阻抗法(EIS)对修饰电极表面进行了表征,发现纳米Fe3O4在电极表面形成了均匀的修饰膜.采用循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV)研究了头孢噻肟钠(CS)在修饰电极上的电化学行为及动力学性质,结果表明,CS在Fe3O4-np/GC电极上有敏锐的催化还原峰,且CS的还原峰电流与其浓度在7.0×10-8～1 ×10-6和1 ×10-6～4.5×10-5 mol/L范围内呈线性关系;检出限达到5.0×10-8 mol/L.该方法可用于市售头孢噻肟钠针剂中CS含量的测定,加标回收率达到96.6％～102.7％.     

不同形貌的Fe3O4微-纳米粒子的溶剂热合成

以FeCl3?6H2O为铁源,用乙二醇或1,2丙二醇为溶剂,PEG为表面活性剂,以及NaOH或KOH为碱源,采用溶剂热法,制备出具有亲水性、分散性较好、超顺磁性和形貌各异的Fe3O4微、纳米颗粒,并对其形貌、结构和磁性进行了表征. 结果表明,产物是均为立方晶系Fe3O4,其颗粒尺寸从20nm-600nm可调. 我们观察到碱源的种类和用量、反应时间、溶剂等对产物形貌的影响,其中碱的用量影响最大. 本文对不同形貌Fe3O4的形成过程进行了探讨,并提出了合理的解释. 所得到的室温下呈现超顺磁性的Fe3O4粒子可以初步满足了生物医学中的应用.     

Synthesis of Fe_3O_4@SiO_2@polymer nanoparticles for controlled drug release

Novel multifunctional nanoparticles containing a magnetic Fe3O4@SiO2 sphere and a biocompatible block copolymer poly(ethylene glycol)-b-poly(aspartate)(PEG-b-PAsp) were prepared.The silica coated on the superparamagnetic core was able to achieve a magnetic dispersivity,as well as to protect Fe3O4 against oxidation and acid corrosion.The PAsp block was grafted to the surface of Fe3O4@SiO2 nanoparticles by amido bonds,and the PEG block formed the outermost shell.The anticancer agent doxorubicin(DOX) was loade...     

Fe3O4和Zn2+掺杂型Zn1-xFe2+xO4纳米晶的溶剂热合成和电磁性能

利用溶剂热法, 在醋酸钠静电保护剂的辅助下, 成功制备出Fe₃O₄和Zn²⁺掺杂型Zn_0.07Fe_2.93O₄纳米晶. 利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对样品的晶体结构、粒径、形貌和化学组成进行了分析. 结果表明, 所得纳米晶的粒径均匀, 形貌为球形, 分散度好; Zn_0.07Fe_2.93O₄纳米晶的平均粒径(70 nm)明显小于Fe₃O₄(170 nm). 磁性能测量结果表明, 室温下Zn_0.07Fe_2.93O₄的饱和磁化强度(54.2 A·m²·kg^-1)小于Fe₃O₄ (81.6 A·m²·kg^-1). 利用矢量网络分析仪对样品的电磁性能和吸波性能进行了研究. 结果表明, Zn²⁺掺杂型Zn_0.07Fe_2.93O₄纳米晶的吸波性能优于Fe₃O₄, 前者的最大吸收峰(-19.3 dB)大于后者(-9.8 dB), 且吸收峰低于-10 dB的峰宽达2.5 GHz.     

Shape-controlled Synthesis of Fe3O4 Nanocrystals with Incontinuous Multicavities

In the solvothermal synthesis process, the effect of NaOH dosages of from 0.3 g to 4.0 g on the morphology evolution(from nanoparticles to octahedra) of Fe₃O₄ crystals was carefully investigated. Meanwhile, the growth process of Fe₃O₄ crystals at different reaction time was also investigated. Furthermore, it has been found that the particle size and crystallinity of Fe₃O₄ crystals can be controlled by the dosages of NaOH. In this paper, the increases of both the reaction time and the NaOH concentrations correspond to a minimization process of surface energy for Fe₃O₄ crystals. During the synthesis process, the addition of N₂H₄·H₂O and ethylene glycol in the magnetite not only facilitated the narrow distribution of particle size but also contributed to the formation of incontinuous multicavities with a diameter of about 5 nm.     

H2O在Fe3O4 (111)表面吸附的结构及热力学研究

使用密度泛函理论（GGA/PBE）对H₂O在Fe_tet1-和Fe_oct2-终结Fe₃O₄ (111)表面的吸附行为进行了研究。对于Fe_tet1-终结表面,在1/5 ML覆盖度下,带有氢键的H₂O分子以及异裂解离的结构具有最高的稳定性,而类似水合氢离子的OH₃⁺-OH结构出现在2/5 ML覆盖度下,其次为带有氢键的水的聚合体。这些结果与实验中观测到的现象一致。对于Fe_oct2-终结表面,在1/6 ML覆盖度下,分子态H₂O的吸附是有利的,而在1/3 ML覆盖度下多种吸附形式共存。H₂O吸附在Fe_tet1-终结表面比吸附在Fe_oct2-终结表面热力学上更有利。此外,通过计算局域态密度（LDOS）对吸附机理进行了分析。     

Fe_3O_4 Magnetic Nanoparticles Modified Electrode as a Sensor for Determination of Nimesulide

A novel type of Fe3O4 nanoparticles modified glass carbon electrode(Fe3O4/GCE) was constructed and the electrochemical properties of N-(4-nitro-2-phenoxyphenyl)methanesulfonamide(nimesulide) were studied on the Fe3O4/GCE.In 0.4mol/L HAc-NaAc buffer solution(pH=5.0),the electrode process of nimesulide was irreversible at bare GCE and Fe3O4/GCE.The Fe3O4/GCE exhibited a remarkable catalytic and enhancement effect on the reduction of nimesulide.The reduction peak potential of nimesulide shifted positively from...     

L-半胱氨酸改性Fe3O4纳米粒子的水热合成及其应用

以L-半胱氨酸为表面改性剂与粒径调节剂,采用水热法制备具有良好分散稳定性的磁性Fe₃O₄纳米粒子。通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比磁饱和强度测定仪（VSM）等对产物进行表征,研究L-半胱氨酸对磁性Fe₃O₄纳米粒子的形貌、粒径分布、晶型结构、分散稳定性等的影响,理论推导了L-半胱氨酸改性后的Fe₃O₄纳米粒子（L-Fe₃O₄纳米粒子）的生成机制,将该材料作为载体吸附金种后探讨其在催化对硝基苯酚方面的应用。结果表明：沉降22 h时,调节pH值为7.0制备的Fe₃O₄纳米粒子的沉降高度大约是L-Fe₃O₄纳米粒子的6.5倍;吸附金种后的L-Fe₃O₄纳米粒子催化效率大约是未改性Fe₃O₄纳米粒子的5倍。L-半胱氨酸有效的改善了Fe₃O₄纳米粒子与分散介质之间的相容性,保护并改善了纳米粒子的分散稳定性,在污水处理等方面有潜在的应用。     

添加Fe_3O_4对炭分子筛性能的影响

１９８０年，北川浩［１］提出用褐煤半焦与磁铁矿粉（３０％）混合成型，经５００℃炭化，制备变压吸附空分制氮用炭分子筛（ＣＭＳ）的方法，所得产品性能比不加铁时显著提高。这一结果被解释为是Ｆｅ３Ｏ４的磁性改善了炭分子筛对空气中Ｏ２的选择吸附性。作者［２，３...     

单分散Fe3O4纳米颗粒的控制合成和表征

以十八烯为溶剂、乙酰丙酮铁为铁源,并在油酸、油胺的辅助作用下,通过热分解法成功合成了单分散Fe3O4纳米颗粒。讨论了实验参数如反应温度、表面活性剂的量和种类、溶剂、油酸、油胺对单分散Fe3O4纳米颗粒的尺寸及形貌的影响。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、选区电子衍射（SAED）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对所得产物的物相、结构、尺寸和形貌进行了表征分析。通过振动样品磁强计（VSM）表征产物磁性能,表明在室温下,Fe3O4纳米颗粒的饱和磁化强度（Ms）和矫顽力（Hc）分别为74.0 emu/g,72.6 Oe。