ZnFe2O4納米顆粒的制備、結(jié)構(gòu)及磁性能研究.pdf

1、ZnFe2O4是一種傳統(tǒng)尖晶石型鐵氧體材料，擁有極好的化學(xué)穩(wěn)定性。目前，合成ZnFe2O4納米粒子有很多方法，但不同條件下制備的ZnFe2O4具有不同的金屬離子占位分布，這對(duì)其磁性能有很大的影響。基于ZnFe2O4納米粒子的特殊性能，制備單分散均一粒徑的納米ZnFe2O4粒子并研究其磁學(xué)性能就顯得十分重要了。
　　本文以FeCl3、ZnCl2為原材料，采用化學(xué)共沉淀法制備了尖晶石結(jié)構(gòu)ZnFe2O4納米顆粒，分別探究了反應(yīng)液pH值、

2、焙燒溫度和洗滌溶劑對(duì)合成ZnFe2O4納米粒子的影響，并深入研究了不同粒度下ZnFe2O4納米粒子的磁性能及作用機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:
　　1.pH值對(duì)化學(xué)共沉淀法合成ZnFe2O4納米顆粒結(jié)構(gòu)及性能的影響。通過堿溶劑調(diào)控反應(yīng)溶液的pH值，在450℃下焙燒，制備了一系列的ZnFe2O4納米粒子，并對(duì)其進(jìn)行熱重曲線(TG)，X射線衍射譜(XRD)，透射電鏡圖(TEM)，傅里葉紅外光譜(FT-IR)和拉曼光譜（Raman）等性能表征

3、。結(jié)果表明:在一定pH值范圍內(nèi)，ZnFe2O4顆粒隨pH的增大而略微增大，但增大幅度不明顯，即pH值對(duì)顆粒的大小影響很小;低pH值下的顆粒結(jié)晶性能更好，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)pH=11.6時(shí)，顆粒結(jié)晶性能最好;制備的ZnFe2O4呈混合尖晶石結(jié)構(gòu)，同時(shí)pH＜12.0時(shí)，反轉(zhuǎn)程度隨pH值的增大而減小，當(dāng)pH＞12.0時(shí)，反轉(zhuǎn)程度隨pH值得增大而增大。
　　2.焙燒溫度對(duì)化學(xué)共沉淀法合成ZnFe2O4納米顆粒結(jié)構(gòu)及性能的影響?？刂品磻?yīng)液pH=1

4、1.6，在不同焙燒溫度下制備了一系列的ZnFe2O4納米顆粒，并對(duì)其進(jìn)行一系列結(jié)構(gòu)與性能表征。結(jié)果表明:隨著焙燒溫度從350℃上升至850℃，ZnFe2O4顆粒尺寸從25.6nm增大到82.1nm，同時(shí)晶格常數(shù)從8.419(A)增大到8.439(A);制備的ZnFe2O4呈混合尖晶石結(jié)構(gòu)，同時(shí)隨著溫度的升高，反轉(zhuǎn)程度增大后減小，即四面體`間隙（A位）中Fe3+含量先增大后減小;混合型尖晶石結(jié)構(gòu)ZnFe2O4存在鐵磁性(FM)與反鐵磁性(