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纳米Fe3O4纤维的制备及对高氯酸铵热分解的影响(2)

时间:2024-02-18 10:07来源:毕业论文
Fe3O4磁流体作为新型液态磁性材料,在航天、电器、 机械 、工业、能源、冶金、仪表、 生物 医药等领域应用广泛,成为国际上研究的热门。由于Fe3O4纳米

Fe3O4磁流体作为新型液态磁性材料,在航天、电器、机械、工业、能源、冶金、仪表、生物医药等领域应用广泛,成为国际上研究的热门。由于Fe3O4纳米粒子顽力小、饱和磁化强度较高,并且价格低廉容易得到,是研究磁流体最常用的磁性粒子。论文网

自从地球上开始有了生命的物质,生物便在他们的生命活动中对外表现出弱的磁场,甚至像水藻、家鸡等生物体内还有强磁性物质(Fe3O4)的存在。随着纳米材料技术不断发展,人类制备出具有强磁性的纳米氧化铁,应用于疾病的诊断。在磁性材料中,人类对铁磁材料的关注较为突出,而铁磁的材料中又以纳米Fe3O4的研究最为常见。将磁性物质作为靶向载体,将药物和高分子材料结合制成磁性药物制剂的研究是目前新型药物制剂最活跃的领域之一。该制剂进入组织后,在外磁场的作用下,药物将定时、定速、定位的释放,来发挥药物的最大功效并尽可能的减少药物副作用。纳米Fe3O4的这些特性对于某些疾病,尤其是肿瘤、糖尿病等的治疗有显著的疗效。

在过去的十几年里,各种制备纳米Fe3O4的方法倍受关注,到目前为止,已经发展了多种合成方法,如水热法(溶剂热)[7]、化学共沉淀法[8,9]、微乳液法[10]、沉淀氧化法、高能球磨法[11]、高温分解法[12]、离子液体法[13]等。方法各有利弊,相比较而言,化学共沉淀法、沉淀氧化法的制备条件比较温和,工艺简单,成本较低。通过水热法,纳米粉体容易得到相对纯相的,微乳液法制出的样品会较为分散而且粒径均匀。共沉淀法可以大量制备分散的Fe3O4颗粒,且保持颗粒的分布窄,颗粒直径小于10nm较容易控制。颗粒形状和外貌以及尺寸分散性是影响纳米Fe3O4磁性粒子应用最为关键的因素,直接决定了纳米Fe3O4的物理化学性质,包括磁、光、电、热以及催化活性等[14,15]。制出高质量的纳米Fe3O4磁性粒子仍就是摆在科研人员面前的重要研究课题。

高氯酸铵(AP)具有很强的氧化性能,因其含氧量比较高、气体生成量大、成本便宜等优点而大量应用于火箭推进剂中。AP的热分解性能直接决定了整个推进剂的燃烧反应的程度及推力的产生。但由于对AP自身的分解温度要求高,分解过程慢,且燃烧不完全,对AP热分解性能的改良具备必要性。高氯酸铵作为高能组分复合固体推进剂,含量占到了60 ~ 80%,它的热分解特性跟推进剂的燃烧特性有很大的联系。研究催化剂对高氯酸铵热分解的影响,可以提前估计对推进剂的催化效能[16]。本研究以五羰基铁为铁源、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂,用水热法来制备出纳米Fe3O4纤维,探讨了DMF浓度对产物形貌的影响,研究了纳米Fe3O4纤维对高氯酸铵热分解的催化作用。

2  实验步骤

2。1  试剂

五羰基铁(Fe(CO)5),江苏天一超细金属粉末有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF),国药集团化学试剂有限公司;高氯酸铵,长沙市元泰化工进出口有限公司;去离子水,实验室自制。

2。2  分析表征

样品晶体结构采用Bruker D8型X射线粉末衍射仪测定,铜靶,Kα,40 kV/30 mA。样品形貌由FEI Quanta450型扫描电子显微镜和JOEL-2010型透射电子显微镜进行观测。元素组成采用Genesis 2000型元素成分分析能谱仪测定。热分析采用Shimadzu DTA-TG-50型(日本岛津公司)热分析仪测定。

2。3  材料的制备及其催化AP热分解文献综述

在40 mL去离子水中分别加入1 mL Fe(CO)5和2 mL DMF,搅拌均匀后,将溶液转移到50 mL密闭聚四氟乙烯反应釜中,在180 °C下采用水热法处理12 h,随后自然冷却至室温。经离心分离,用蒸馏水、无水乙醇交替,最后真空干燥。 纳米Fe3O4纤维的制备及对高氯酸铵热分解的影响(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_201918.html

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