基于Fe3O4磁性荧光纳米复合材料的制备与表征

摘要

磁性纳米材料以结构多样性及功能特异性在生物医学以及材料科学等众多领域展现出广阔的发展空间与美好的应用前景。随着医学高速发展,基于磁性纳米材料的功能性生物材料已经渗透到靶向药物治疗、磁共振成像以及细胞分离等应用领域。然而,生物医学对材料要求越来越严格,制备性能优良且易于示踪的功能性磁性纳米材料成为当下热门课题。在磁性纳米材料中,F^04因良好的磁响应性与生物相容性得到高度重视;ZnS也由于具有优良的荧光效应和光致发光功能,在磁学、光学以及催化等领域表现出巨大潜力。本课题以F&04和 ZnS作为研究对象,主要研究了不同形貌磁性Fe3〇4的合成,球形 Fe3〇4@S i〇2@ZnS磁光材料以及立方体形Fe3〇4@ Z n S磁光材料的制备与表征。
　　实验表明:以溶剂热法制备Fe3〇4纳米颗粒,可以获得分散性能优良、形貌均一且平均直径为200nm的实心球形他〇4颗粒;磁学数据显示於3〇4具有良好的磁响应性及无磁性记忆。用高温热分解法制备的立方体形Fe3〇4,其结晶效果易受不同冷却方式所影响;立方体形Fe3〇4与球形Fe3〇4相比虽有同样的磁响应性,却因尺寸的影响饱和磁化强度较低。我们以球形恥〇4纳米颗粒为核,采用溶胶-凝胶法制备出核壳结构的F0 O4@SiO2颗粒,并在无定型Si02层的过渡在表面化学沉积ZnS层,合成了球形F&04@ Si02@ ZnS磁光双功能复合材料。扫描电镜和透射电镜表征显不该复合物为晶型完美的三层核壳结构;室温下的饱和磁化强度为22.41 e m u/g,比纯他04低;在突光显微镜下观测到他〇4@S i02@ Z n S复合材料具有强烈的蓝色突光。以立方体形Fe3〇4为磁源,通过外延生长法在其晶面上成功生长ZnS颗粒;无需中间过渡层依然可获得良好的磁学和结晶性能;VSM显示该复合物具有良好的磁响应性;紫外线下表现强烈的蓝色荧光。通过基于Fe3〇4磁光双功能纳米复合材料的制备与研究,以期为今后磁光双功能或者多功能纳米复合材料在生物医学等领域的应用提供参考。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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1 绪论

1 .1磁性纳米材料简介

1 .2半导体纳米材料简介

1 .3选题依据及意义

2 实验药品与实验仪器

2 .1实验药品

2 .2实验仪器与设备

3 不同形貌磁性Fe3O4的制备及性能研究

3 .1引言

3 .2实验部分

3 .3实验结果与讨论

3 .4本章小结

4 球形Fe304@Si02@ZnS磁光材料的制备及性能研究

4 .1 引言

4 .2 实验部分

4 .3实验结果与讨论

4 .4本章小结

5 立方体形Fe304@ZnS磁光材料的制备及性能研究

5 .1 引言

5 .2 实验部分

5 .3 实验结果与讨论

5 .4本章小结

6 总结与展望

6 .1总结

6 .2展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢