毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1 前言

磁性纳米材料有处于纳米尺度范围内的特点，在很多方面尤其是生物技术方面有着独特的优势，特别是在外加的磁场下可以实现可控的运动，这就让得磁性材料在药物输运和定向治疗等方面展现出了巨大的应用前景。传统的无机磁性材料是指铁、钴、镍、锰及其合金、氧化物和稀土金属永磁材料等。其中如Fe₃O₄、MnO、CoO等磁性材料具有优越的，其他材料无法比拟的性质。他们不仅在记忆材料以及宽带微波吸收剂上有着广泛的应用，而且在磁控传感器和微波通讯方面也有着很好的应用前景^[1-2]。

前期的研究工作揭示不同尺寸或者晶面包裹的单晶材料会显示出独特的物理化学性质，而晶体的表面性质对晶体在化学反应中的活性具有显著影响。也就是说，我们需要通过调节晶体的尺寸与形貌来调控晶体表面的原子排列和配位，进而精确调节晶体的表面性能以满足我们对材料性能的要求。近年来，大量的工作致力于利用水热或有机相方法可控制备不同晶面构成及不同尺寸的Fe₃O₄晶体以获得新的电性能、光性能以及催化性能，进一步拓宽了Fe₃O₄的应用前景^[3-4]。

2 Fe₃O₄结构与形貌

Fe₃O₄具有反尖晶石结构（如图1所示），其是由O^2-、Fe² 和Fe³ 、离子组成的离子化合物晶体，可以简单地看成FeO和Fe₂O₃构成的混合物。氧离子沿着[110]晶向立方密堆积，构成八面体间隙和四面体间隙，其中Fe² 全部处于八面体间隙之中，Fe³ 一半位于四面体间隙，另一半位于八面体间隙之中^[5]。

图1 Fe₃O₄晶体结构示意图

Fe₃O₄作为典型的磁性铁氧化物和半导体材料，在催化，光学，电子，磁性器件中有着广泛的应用。近年来，大量的工作致力于利用水热或有机相方法可控制备不同晶面包裹Fe₃O₄晶体。下图所示为不同的实验条件下得到的不同形貌的Fe₃O₄晶体，包括八面体型（如图2A）、立方型（如图2B）、球形（如图2C）等^[6]。

图2：不同Fe₃O₄晶体形貌图，（A：八面体型；B：立方型；C：球形）

3 高温热分解法制备Fe₃O₄纳米颗粒