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主管单位 中华人民共和国
工业和信息化部
主办单位 中国材料研究学会
哈尔滨工业大学
主编 苑世剑 国际刊号ISSN 1005-0299 国内刊号CN 23-1345/TB

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引用本文:杜立辉,张家敏,杨军,杨开雄,甘国友.Zn含量对溶剂热合成纳米铁氧体颗粒的影响[J].材料科学与工艺,2020,28(6):67-72.DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20190110.
DU Lihui,ZHANG Jiamin,YANG Jun,YANG Kaixiong,GAN Guoyou.Effect of Zn content on ferrite nanoparticles by solvothermal method[J].Materials Science and Technology,2020,28(6):67-72.DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20190110.
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Zn含量对溶剂热合成纳米铁氧体颗粒的影响
杜立辉1,2,张家敏1,2,杨军1,2,杨开雄1,2,甘国友1,2
(1.昆明理工大学 材料科学与工程学院,昆明 650093;2.云南省新材料制备与加工重点实验室,昆明 650031)
摘要:
为研究铁氧体液相合成的生长机理及价态变化,以乙二醇为溶剂,乙酸钠作为碱源,采用溶剂热方法合成尖晶石型Mn1-xZnxFe2O4(x=0、0.5、1)纳米颗粒,通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、氮吸附比表面仪和光电子能谱仪对样品的物相、微观形貌、比表面积和离子价态进行分析。结果表明:3组样品均为尖晶石结构,未出现杂相,晶粒度从37.5 nm增大至43.2 nm;存在由Fe3+还原而来的Fe2+,Fe3+与Fe2+含量比约为4∶1,导致衍射峰均向右偏移。粉末形貌特征为近球形颗粒,其生长依靠纳米晶之间的定向附着(OA)和自整合。增加Zn2+含量可促进颗粒的整个OA生长过程,粒径95 nm减小至82 nm, 比表面积由45.14 m2/g减小至27.84 m2/g。
关键词:  铁氧体  溶剂热  纳米颗粒  定向附着  价态
DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20190110
分类号:TM277
文献标识码:A
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51464027);校企基金资助项目(KKZ4201251010).
Effect of Zn content on ferrite nanoparticles by solvothermal method
DU Lihui1,2, ZHANG Jiamin1,2, YANG Jun1,2, YANG Kaixiong1,2, GAN Guoyou1,2
(1.Faculty of Materials Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China; 2.Key Laboratory of Advanced Materials of Precious-Nonferrous Metals of Yunnan Province, Kunming 650091, China)
Abstract:
In order to study the growth mechanism and valence changes of liquid phase synthesis of ferrite, spinel Mn1-xZnxFe2O4 (x=0, 0.5, 1) nanoparticles were synthesized by solvothermal method in ethylene glycol(EG) and using NaAc as alkali sources. The phase structure, morphology, specific surface area, and ion valence of samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission eletrcon microscopy (TEM), N2 adsorption and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that the three samples exhibit spinel structure without impurities, and crystal size increased from 37.5 nm to 43.2 nm. In addition, Fe3+ was reduced to Fe2+, which caused the diffraction peak to shift to the right, and the content ratio of Fe3+: Fe2+ was about 4∶1. The powders, whose growth depends on OA and self-integration between nanocrystals, showed near-spherical morphology characteristics. An increase in the Zn2+ content promoted the whole OA growth process of particles, accompanied by a decrease in grain size from 95 nm to 82 nm, and a decrease in the specific surface area from 45.14 m2/g to 27.84 m2/g.
Key words:  ferrite  solvothermal method  nanoparticles  oriented attachment  ion valence下标

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