Ni-Co合金-維納米結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)輔助溶劑熱制備，組裝及磁性能研究.pdf

1、像溫度和壓力一樣，磁場(chǎng)有可能發(fā)展成為調(diào)控材料結(jié)構(gòu)和性能的重要參數(shù)。
　　 目前，磁場(chǎng)在化學(xué)合成中的作用還沒(méi)有引起人們的足夠重視。我們率先將外磁場(chǎng)引入溶劑熱合成體系中，對(duì)該體系中納米粒子的生長(zhǎng)和組裝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得到了一些新的結(jié)果，詳細(xì)內(nèi)容歸納如下：
　　 1．在乙二胺、水合肼和尿素體系中，利用乙酰丙酮鈷和乙酰丙酮鎳為前軀體，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為表面活性劑，180oC時(shí)在外磁場(chǎng)作用下運(yùn)用溶劑熱法制備出了一維Ni0

2、.33Co0.67合金納米鏈和一維Ni0.67Co0.33合金納米線。我們研究了外磁場(chǎng)誘導(dǎo)下合金顆粒的組裝現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)在外加磁場(chǎng)作用下溶劑熱合成Ni-Co合金粒子有兩種明顯的影響因素。一種是在180oC時(shí)磁場(chǎng)能夠誘導(dǎo)一維鏈狀Ni0.33Co0.67合金納米結(jié)構(gòu)和一維線狀Ni0.67Co0.33合金納米結(jié)構(gòu)的形成；另一方面，與那些沒(méi)有施加外場(chǎng)的對(duì)應(yīng)樣品相比，外加磁場(chǎng)能增強(qiáng)產(chǎn)物的磁性參數(shù)，如飽和磁化強(qiáng)度Ms、剩余磁化強(qiáng)度Mr、剩磁比Mr/Ms

3、和矯頑力Hc等。研究還發(fā)現(xiàn)，不同成分比的鎳鈷合金在溶液中的自組裝現(xiàn)象是不一樣的，當(dāng)Ni和Co的原子比例改變時(shí)，所制備的合金在微結(jié)構(gòu)組成和樣品形貌上都有所不同，其主要原因是由于Ni和Co的磁性不同引起的。根據(jù)這些結(jié)果，可以表明在溶劑熱反應(yīng)中應(yīng)用外加磁場(chǎng)技術(shù)是一種可以制備新型納米結(jié)構(gòu)和調(diào)控產(chǎn)品磁性能的很有前途的方法。
　　 2．在乙二胺、水合肼和尿素體系中，利用乙酰丙酮鈷和乙酰丙酮鎳為前軀體，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為表面活性劑，對(duì)

4、180oC時(shí)原位磁場(chǎng)和非原位磁場(chǎng)下溶劑熱法制備的一維鎳鈷合金納米結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)輔助組裝行為進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一維排列的原位磁場(chǎng)下的微觀結(jié)構(gòu)比一維排列的非原位磁場(chǎng)下的微觀結(jié)構(gòu)具有較高的飽和磁化強(qiáng)度Ms、剩余磁化強(qiáng)度Mr、矯頑力Hc和剩磁比Mr/Ms，而這兩種順序的微觀結(jié)構(gòu)的4個(gè)磁性參數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不施加外磁場(chǎng)時(shí)制備的隨機(jī)分布的合金顆粒。同時(shí)提出了一個(gè)可能的生長(zhǎng)機(jī)理來(lái)解釋這種通過(guò)施加磁場(chǎng)誘導(dǎo)的微觀組裝行為。分析認(rèn)為：原位磁場(chǎng)可以同時(shí)影響晶核的形

5、成和粒子的平行生長(zhǎng)，而施加非原位磁場(chǎng)只能把顆粒組裝為鏈狀微觀結(jié)構(gòu)；在原位施加磁場(chǎng)飽和強(qiáng)度值和矯頑力值的增長(zhǎng)明顯強(qiáng)于非原位磁場(chǎng)情況，這可能是由晶核形成和顆粒生長(zhǎng)時(shí)原位磁場(chǎng)的影響引起。結(jié)果表明，原位磁場(chǎng)和非原位磁場(chǎng)的合理選擇對(duì)于新型納米結(jié)構(gòu)的制備和磁性能的調(diào)控是很有前途的方法。
　　 3．通過(guò)X射線粉末衍射（XRD），場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）和高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）對(duì)樣品的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；通過(guò)振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)