纳米磁性材料的制备方法比较与应用
磁性纳米材料的制备和应用研究
磁性纳米材料的制备和应用研究随着科技的进步和人类对于材料科学的不断探索，磁性纳米材料逐渐成为了研究的热点。
磁性纳米材料是一种以铁、镍、钴等有磁性物质为主要原料，制备出来的粒子直径小于100纳米的材料，通常分为多相分散态和单相体系两种。
这种材料具有超强的磁性、高可控性和多样的应用，近年来得到了广泛的关注和研究。
磁性纳米材料的制备方法主要有物理法和化学法两种。
物理法是通过化学气相沉积、溅射、激光蒸发等物理手段制备的方法，制备出的纳米粒子具有均一性高、成分纯、簇团分散性好的优点，但是制备成本较高，工艺难度也更大。
化学法则是通过溶胶-凝胶法、共沉淀法、扩散法等化学过程制备的方法,这种方法的特点是简单易行、成本较低。
然而，所得到的纳米粒子粒径大小分布不够均匀，晶型不完整，控制成分麻烦等缺点难以避免。
在制备过程中，磁性纳米材料的表面状态和粒径尺寸等参数都是影响材料性能的重要因素。
目前，磁性纳米材料的应用涵盖了生物医学、信息通信、环境修复及能源等众多领域。
在生物医学领域中，磁性纳米材料可以被用于磁共振成像、靶向性药物输运、生物分子分离等。
在信息通信领域中，磁性纳米材料可以制备高密度的数据存储设备。
在环境修复领域中，通过磁性分离和吸附，可以高效地去除环境中的有害物质。
在能源领域中，磁性纳米材料可以作为高效的催化剂和传感器，在新能源开发和节能环保方面也有着广泛的应用前景。
磁性纳米材料的性质和应用极其广泛，这也为其制备方式和制备工艺提出了更高的要求。
通过调控合成材料的成分、比表面积、结构形貌等因素，可以进一步优化材料的性能。
随着科技的不断进步和人类对于磁性纳米材料认知的不断提高，其制备方法和应用领域也将不断拓展和完善。
磁性纳米材料的合成与应用
磁性纳米材料的合成与应用随着纳米科技的不断发展，磁性纳米材料也逐渐成为研究的热点之一。
磁性纳米材料是指粒径在10-100纳米（nm）之间的具有磁性的固体材料。
相对于传统的大尺寸材料，磁性纳米材料具有很多独特的物理和化学性质，因此在各种领域中的应用前景广阔。
一、磁性纳米材料的合成方法磁性纳米材料的制备方法多样，通常可以分为物理方法和化学方法两大类。
其中，热分解法、氢气还原法、溅射法、电子束辐照法等属于物理方法；溶胶凝胶法、沉淀法、水热法、微乳法、气相沉积法等则属于化学方法。
以溶胶凝胶法为例，其合成过程主要有以下几个步骤：1、制备溶胶：将气相或溶液中的金属离子制备成溶胶，首先需要选择合适的前驱体，二是通过溶液的反应或气相的淀积将前驱体转化为可溶的纳米颗粒。
2、凝胶化：将制备好的溶胶缓慢挥发或加热干燥，使其形成风干胶。
在此过程中，添加一定的交联剂（如甲醛、聚乙二醇等）或在高温反应中调整pH值，可控制溶胶的多孔性和凝胶化程度，从而调节所制备的纳米晶体尺寸和形状。
3、煅烧处理：将制备好的胶体样品在高温（500-800℃）下进行处理，去除交联剂和残留的有机物等，同时触发氧化和还原反应，形成纯净的金属氧化物或金属纳米晶体。
二、磁性纳米材料的性质与应用磁性纳米材料相对于传统材料，具有许多独特的物理和化学性质。
其中，最显著的特点就是具有高达250倍的表面积/体积比，因此很容易与其他物质发生相互作用。
此外，由于明显的量子尺寸效应以及面积效应，对于磁性纳米材料，磁性、光学、电学等性质的变化都非常显著。
1、磁性性质：由于磁性纳米颗粒的尺寸小到接近超顺磁体量级，因此它们展现出的磁性与大尺寸材料相比有很大不同。
例如，经常研究的磁性纳米颗粒具有具有众多的数量涨落、形状涨落和表面涨落，这些都极大地改变了它们的磁性。
此外，在磁性纳米颗粒中，磁向随着粒子尺寸而发生变化，表现出各种不同的磁性行为（如超顺磁性、顺磁性、铁磁性等），在磁性存储、生物医学等领域有着潜在的应用前景。
纳米磁性材料的制备与性能优化方法
纳米磁性材料的制备与性能优化方法概述：纳米磁性材料是一种具有很高应用潜力的材料，其独特的磁性能使其在信息存储、生物医学、能源等领域展现出广泛的应用前景。
制备高质量的纳米磁性材料并优化其性能是实现这些应用的重要关键。
本文将介绍纳米磁性材料的制备方法，并探讨了性能优化的策略。
一、纳米磁性材料的制备方法1. 化学合成法：化学合成法是制备纳米磁性材料最常用的方法之一。
其中，共沉淀法、热分解法和溶胶凝胶法是常用的制备方法。
在共沉淀法中，通过溶液的共沉淀反应，将金属离子还原成金属粒子，形成纳米尺寸的磁性材料。
热分解法则通过高温下的化学反应使金属有机络合物分解，生成磁性纳米颗粒。
溶胶凝胶法则通过溶胶和凝胶中间相的相互转化，形成纳米尺寸的颗粒。
2. 物理制备法：物理制备方法主要包括溅射法、磁控溅射法、熔融法和机械合金化法。
溅射法利用高速离子轰击固体靶材产生的溅射粒子来形成纳米尺寸的磁性材料。
磁控溅射法则在溅射过程中加入磁场，以控制溅射和成膜过程中的离子行为，进一步优化纳米磁性材料的性能。
熔融法则利用高温使固相反应发生，形成纳米尺寸的磁性材料。
机械合金化法则通过高能球磨使原料粉末发生冶金反应，形成纳米尺寸的磁性材料。
二、纳米磁性材料的性能优化方法1. 形貌调控：通过调控纳米磁性材料的形貌，可以有效优化其性能。
例如，可以通过调控合成方法和条件，控制颗粒的大小、形状和分布，从而影响其磁性能。
此外，还可以利用表面修饰剂对纳米颗粒进行表面修饰，如包覆一层稳定剂或功能化分子，增强其磁性能、稳定性以及生物相容性等特性。
2. 结构调控：纳米磁性材料的晶体结构对其磁性能具有重要影响。
可以通过控制合成条件和添加适当的合金元素来调控晶格结构，从而优化其磁性能。
此外，还可以通过结构调控来调整纳米磁性材料的饱和磁化强度、居里温度和磁晶各项差等性能指标。
3. 磁场处理：磁场处理是一种常用且有效的优化纳米磁性材料性能的方法。
通过对纳米材料施加外加磁场，并在特定磁场条件下进行退火和磁化处理，可以有效地调控纳米磁性材料的结晶度、晶体尺寸和磁畴结构等参数，从而优化其磁性能。
磁性纳米粒子的制备与应用
磁性纳米粒子的制备与应用磁性纳米粒子是一种磁性材料，其粒径通常小于100 nm。
由于其小尺寸和磁性特性，磁性纳米粒子在材料、医药、环境等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍磁性纳米粒子的制备方法和应用情况。
一、制备方法1. 化学合成法化学合成法是制备磁性纳米粒子的常用方法之一。
其基本原理是通过化学反应在溶液中形成磁性纳米粒子。
化学合成法的优点是操作简便，制备工艺成熟，能够通过调控反应条件控制粒子的大小和形态。
但由于化学反应过程控制困难，容易产生杂质等问题，因此需要一定的技术和实验经验。
2. 高温热分解法高温热分解法是制备磁性纳米粒子的另一种常用方法。
其基本原理是将金属配合物溶解在有机溶剂中，然后加热反应，使其分解生成磁性纳米粒子。
高温热分解法的优点是制备过程简单，并能够实现大规模生产。
但由于需要高温反应，容易造成粒子聚集和表面氧化等问题，需要注意反应条件的控制。
3. 生物合成法生物合成法是一种新兴的制备磁性纳米粒子的方法。
其基本原理是利用微生物或植物细胞的代谢过程，在体内或外界合成磁性纳米粒子。
生物合成法的优点是操作简单，生产环保，能够实现纯度高、尺寸分布窄的磁性纳米粒子的制备。
但其制备条件较为苛刻，需要针对具体生物体系进行研究和改进。
二、应用情况1. 磁性纳米粒子在材料领域的应用磁性纳米粒子在材料领域有着广泛的应用前景。
其可以作为材料掺杂物，用于调节材料的磁性、导电性等特性；也可以作为材料支撑物，提高材料的比表面积和活性；此外，还可以制备磁性纳米材料，用于制作磁性存储器、磁性隔离膜等材料。
2. 磁性纳米粒子在医药领域的应用磁性纳米粒子在医药领域有着广泛的应用前景。
其可以作为磁性成像探针，用于肿瘤等疾病的诊断；也可以作为靶向药物载体，通过磁性控制将药物输送到靶位点，提高治疗效果；此外，还可以制备高分子磁性纳米粒子，在组织工程和再生医学等领域中应用。
3. 磁性纳米粒子在环境领域的应用磁性纳米粒子在环境领域有着广泛的应用前景。
纳米磁性材料的制备方法上比较与应用.
纳米磁性材料的制备方法上比较与应用作者:王庆禄, 张志刚, WANG Qing-lu, ZHANG Zhi-gang作者单位:王庆禄,WANG Qing-lu(唐山师范学院,教务处,河北,唐山,063000, 张志刚,ZHANG Zhi-gang(唐山师范学院,物理系,河北,唐山,063000刊名:唐山师范学院学报英文刊名:JOURNAL OF TANGSHAN TEACHERS COLLEGE年,卷(期:2008,30(5被引用次数:0次参考文献(20条1.徐小玉.赵玉涛.戴起勋磁性复合材料的制备技术与研究进展[期刊论文]-材料导报 2005(072.张立德.牟季美纳米材料与纳米结构 20013.阂娜.陈慧敏.李四年碳纳米管在磁性材料中的应用[期刊论文]-湖北工学院学报 2004(014.王美婷.尹衍升.许风秀磁性纳米流体制备方法及其应用简介[期刊论文]-山东轻工业学院学报 2004(045.程敬泉.高政.周晓霞磁性纳米材料的制备及应用新进展[期刊论文]-衡水师专学报 2007(036.徐春旭.李茹民.景晓燕超微铁氧体磁性材料的制备技术[期刊论文]-应用科技2004(037.徐慧显.李民勤葡聚糖磁性威力固定化 1996(068.张密林.王君.辛艳凤羟基纤维磁性微球的制各[期刊论文]-应用科技 2000(069.邱广亮.金质兰磁性复合微球的制备[期刊论文]-精细化工 1999(0110.张津辉.蒋中华磁性微球的制各 1997(0911.武淑艳.吴明忠.李洪波化学共沉淀法制备钛酸钡陶瓷粉体的工艺研究[期刊论文]-《新技术新工艺》·材料与表面处理技术 2007(1212.文加波.商丹磁性纳米Fe3O4的研究进展[期刊论文]-中国钼业 2007(0413.蔡梦军.朱以华.杨晓玲磁性Fe3O4明胶复合纳米粒子的制备与表征[期刊论文]-华东理工大学学报(自然科学版 2006(0314.张修华.王升氮化铁的制备及其在磁记录和磁流体中的应用进展[期刊论文]-湖北大学学报 2003(0315.张咀.王少青稀土纳米材料的研究现状[期刊论文]-内蒙古石油化工 2005(0616.符秀丽.李培刚大规模制备纳米线阵列及其磁学性质 2005(0517.赵强.庞小峰纳米磁性生物材料研究进展及其应用[期刊论文]-原子与分子物理学报 2005(0218.陈晓青.张俊山双层表面活性剂分散制备水基磁流体[期刊论文]-无机化学学报 2003(0519.沙菲.宋洪昌纳米Fe2O3的制备方法及应用概况[期刊论文]-江苏化工2003(0520.王慧荣.李代禧.刘珊林纳米超顺磁性铁氧体的制备与研究[期刊论文]-材料导报 2007(05相似文献(10条1.学位论文颜世峰纳米磁性材料的制备及磁性能研究2005本文采用溶胶-凝胶法、溶胶-凝胶自燃烧法、微乳液法等多种手段成功合成NiZnCu,MnZn,NiZn类尖晶石型铁氧体(Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4,Mn0.65Zn0.35Fe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子和W型Ba(CoxZn1-x2Fe16O27六角铁氧体纳米粒子以及尖晶石型铁氧体和二氧化硅(或聚苯胺(Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4/SiO2,Mn0.65Zn0.35Fe2O4/SiO2,Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2和NiZn铁氧体/聚苯胺的纳米复合材料。
磁性纳米材料的制备及其应用探究
磁性纳米材料的制备及其应用探究磁性纳米材料是一种具有特殊性质的纳米材料，具有广泛的应用前景。
本文将从磁性纳米材料的制备到应用进行探究。
一、磁性纳米材料的制备方法纳米材料是指晶粒尺寸在1～100纳米的材料，具有独特的物理和化学性质。
磁性纳米材料是指具有磁性的纳米材料。
磁性纳米材料的制备方法主要有以下几种。
1.溶胶凝胶法：将适量的金属离子添加到有机或无机溶液中，生成溶胶。
通过加热或溶剂蒸发使溶胶凝胶化，得到固体凝胶。
将固体凝胶进行烧结，制备出具有磁性的纳米粉末。
2.化学共沉淀法：将适量的金属离子混合，加入沉淀剂，进行共沉淀。
将共沉淀产物进行洗涤、干燥、烧结，制备出具有磁性的纳米粉末。
3.机械球磨法：将原材料加入球磨罐内，经过高速摩擦削切，制备出具有磁性的纳米粉末。
以上三种方法都能制备出磁性纳米材料，但每种方法都有其适用性和限制性。
因此，在制备磁性纳米材料时，需要选择合适的方法。
二、磁性纳米材料的应用磁性纳米材料具有独特的磁性和表面效应，具有广泛的应用前景。
以下为磁性纳米材料的几个应用领域。
1.生物医学领域：磁性纳米材料在生物医学领域中得到了广泛应用。
例如用于磁性共振成像（MRI）对患者进行检查，用于癌症的诊断和治疗，用于药物的传输和释放等。
2.环境治理领域：磁性纳米材料可以用于水处理、空气净化、土壤修复等方面。
例如可以用于去除含有重金属的水中的重金属离子，可以用于治理空气中的VOCs 等。
3.能源领域：磁性纳米材料在能源领域中也有应用。
例如可以用于制备高性能的磁性材料，可以用于制备高密度的磁存储器，可以用于制备高效的充电器等。
4.化学领域：磁性纳米材料可以用于催化剂的制备、分离技术、电子器件的制备等领域。
例如可以用于制备高效的氧化催化剂，可以用于制备高精度的纳米线等。
以上只是磁性纳米材料应用领域的一部分，随着科学技术的进步，磁性纳米材料的应用前景将变得越来越广泛。
结语：本文从磁性纳米材料的制备到应用进行探究。
纳米磁性材料的合成及其在分离和分析中的应用
纳米磁性材料的合成及其在分离和分析中的应用随着科学技术的发展和人们对于材料科学领域的研究愈加深入，磁性材料以其独特的性能和应用成为了研究热点之一。
其中，纳米磁性材料是近年来突破性发展的一个方向，其具有比传统磁性材料更强的磁性性能和表面活性，被广泛应用于分离、富集、分析等领域。
一、纳米磁性材料的合成纳米磁性材料最早是通过化学还原、溶胶凝胶、水热法等方法来合成。
这些方法虽然可以制备出高质量、高稳定性的纳米磁性材料，但合成条件比较苛刻、反应时间较长、成本较高。
而后来的一些新技术则可以更加简便地制备出纳米磁性材料。
目前，纳米磁性材料的制备技术主要包括下列几种：1.化学共沉淀法：通过加入沉淀剂将溶液中的金属离子还原为磁性纳米颗粒，具有简单、方法成熟、产量大、纯度高等优点。
2.热分解法：将金属前驱体溶解在有机溶剂中，通过加热等方法分解生成金属纳米颗粒。
3.微乳液法：在微乳液体系中，通过控制反应条件、表面化学性质等因素，直接合成纳米磁性材料。
4.气相沉积法：将金属前驱体在高温下气化成原子、离子等状态后，通过控制气压、反应时间等制备出纳米级别的磁性材料。
二、纳米磁性材料的应用纳米磁性材料作为磁性材料的新生力量，其在分离、富集、分析等领域的应用也越来越广泛。
1.分离和富集纳米磁性材料的磁性强度和表面活性都比传统磁性材料要高，因此可以应用于生物医药、环境监测、食品安全等领域，实现对目标物的分离和富集。
例如，使用荧光标记后的磁性纳米粒子，就可以对细菌、细胞等微小物质进行高效分离和识别，对于临床诊断和药物研发等方面有着广泛的应用前景。
2.分析和检测纳米磁性材料的表面活性和特殊的磁性性能，可以被用于医学检测、材料分析等方面。
例如，基于磁性纳米粒子的药物靶向输送，可以提高药物生物可利用性，减少药物的不良反应；而利用磁性纳米粒子对有毒物质进行高效检测，则可以提高环境和食品安全性。
在实际应用中，纳米磁性材料的应用不仅可以提高分离和分析的精度和性能，同时也减少了传统方法中所需的试剂、时间等成本，具有较多的优势。
磁性纳米材料的制备及应用研究
磁性纳米材料的制备及应用研究一、引言近年来，纳米材料作为一种新兴的材料，引起了人类的高度关注。
纳米材料的最大特点就是具有特殊的物理、化学、电学和光学性质。
在这些性质中，磁性是重要的一种。
由于其具有高度的特异性和灵活性，磁性纳米材料已经成为了各大领域的研究热点。
本文将详细介绍磁性纳米材料的制备方法，以及它在磁性材料、信息存储等领域的应用研究进展。
二、制备方法磁性纳米材料的制备方法有很多种，下面我们将介绍几种常用的方法。
1、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种液相合成方法，特点是反应原料混合在一起后能够自然成胶。
这种方法最早是在1973年由Brinker和Scherer所提出，之后得到了广泛发展。
先将一些化学物质放入溶液中，形成稳定的溶胶。
然后利用化学反应促使碰撞的原子、分子形成新的物质，这些物质沉淀成为架桥凝胶，再将其经高温煅烧制成纳米颗粒。
最终制备的磁性纳米颗粒结晶度高、颗粒分散均匀。
2、化学共沉淀法化学共沉淀法也是一种常用的制备纳米材料的方法之一。
这种方法使用两种不同金属或者金属离子，通过化学反应使之共同沉淀形成纳米颗粒。
该法的缺点是颗粒大小、颗粒分散均匀度难以控制。
但该法具有操作简便，是一种易于工业化生产的方法。
3、热分解法热分解法是在一定条件下，使含金属离子的有机化合物或者氢氧化物加热，从中析出纳米晶体。
该法具有不同于化学合成的特点，制备物质空间方向比较连续，形状比较对称。
三、应用研究进展磁性纳米材料在磁性材料、信息存储等领域应用广泛，下面我们将介绍这些领域的最新研究进展。
1、磁性材料磁性纳米材料在磁性材料领域具有广泛应用前景。
它们通过调控纳米材料的晶粒尺度和形态，可实现对其磁性性能的调节。
磁性纳米材料在电动机、传感器、计算机等领域都有广泛应用，例如磁性金属纳米线、纳米管等制备的高导磁材料，其应用前景非常广泛。
2、信息存储信息存储是磁性纳米材料应用的另一个重要领域。
纳米材料具有高度的磁性响应和稳定性，例如纳米铁、镍等，可制备出许多高密度存储介质。
磁性纳米粒子的制备及其应用研究
磁性纳米粒子的制备及其应用研究随着纳米技术的发展，磁性纳米粒子作为一种新型材料，其独特的磁性、光学、电学、热学等性质，受到了越来越多的关注。
磁性纳米粒子的制备和应用研究已经成为了国际上一个热门的研究领域。
本文对磁性纳米粒子的制备方法和应用研究进行了探讨。
一、磁性纳米粒子的制备方法由于磁性纳米粒子具有超常的磁性和微小的尺寸，因此其制备方法与常规的材料制备方法有很大不同。
常见的制备方法包括化学合成法、热处理法、溶胶凝胶法以及生物合成法等。
以下是具体的制备方法介绍：1. 化学合成法化学合成法是在化学反应条件下利用原位合成的方法来制备纳米材料，通过调节反应物浓度、温度、pH值等条件，可以得到特定尺寸、形状和结构的纳米材料。
其中，共沉淀法、CTAB法、微乳液法和油包水法等是常用的合成方法。
2. 热处理法热处理法是将预先制备好的粉末通过高温煅烧的方式，控制其晶体尺寸和晶格结构，从而得到纳米尺寸的材料。
热处理法包括高温还原法、热分解法和快速热处理法等。
3. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是通过溶解预先制备好的金属有机化合物，然后在水相中形成胶体，通过水分解、煅烧等处理过程，得到所需的纳米材料。
溶胶凝胶法包括溶胶-凝胶法、胶体溶液法、溶胶喷雾干燥法等。
4. 生物合成法生物合成法利用生物体中的细胞、酶、蛋白质或其它有机物质等，通过与金属离子作用或生物催化反应的方式实现金属纳米粒子的制备。
生物合成法常用的有植物提取法、微生物法等。
二、磁性纳米粒子的应用研究磁性纳米粒子具有广泛的应用前景，主要涉及医药、环境、电子、生物等领域。
以下是具体应用研究介绍：1. 医药应用磁性纳米粒子在医学上的应用是其中应用最广泛的领域之一。
由于其具有良好的生物相容性和超小的尺寸，可以通过改变表面功能基团达到靶向传输或肿瘤的成像。
其中，磁性纳米粒子的核磁共振成像、磁共振成像以及磁性导航和磁性治疗等应用领域最为成熟，已经实现了商业化应用。
2. 环境应用磁性纳米粒子在环境领域中，主要应用于水质污染治理和土壤修复。
纳米磁性材料的制备及应用
纳米磁性材料的制备及应用随着科技的不断发展，纳米技术在各个领域得到了广泛应用。
纳米材料作为其领域的一个核心部分，被广泛研究和应用。
其中，纳米磁性材料作为一种重要的纳米材料，拥有广泛的应用前景。
一、纳米磁性材料的定义纳米磁性材料是一种微观结构尺寸在纳米量级的磁性材料。
它们的磁性质在尺寸上呈现出很大的差异，比如磁矩、矫顽力等。
纳米磁性材料一般由一种或多种金属、金属氧化物、稀土或其复合物等制备而来。
纳米磁性材料具有多种优异的物理和化学性质，如高表面积、高活性、小惯性、高韧性、可控性和稳定性等。
这些性质赋予了纳米磁性材料广泛的应用前景。
二、纳米磁性材料的制备方法纳米磁性材料的制备方法主要包括化学法、物理法和生物法。
1、化学法化学法使用化学反应的方法来制备纳米磁性材料。
根据反应物、反应条件和反应过程的不同，可分为溶胶-凝胶法、共沉淀法、均相沉淀法、水热法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种将金属离子沉积在凝胶中的方法，可以用来制备复杂结构和形状的纳米颗粒；共沉淀法是将两种或多种金属离子同时沉淀成纳米颗粒的方法，可以制备出不同的金属离子掺杂的复合材料；均相沉淀法可制备出粒径分布均匀的磁性纳米粒子。
2、物理法物理法使用物理手段来制备纳米磁性材料，包括溅射法、磁控溅射法、还原法、高温气相法等。
其中，溅射法是一种利用等离子体来制备纳米薄膜的方法，可以制备具有均匀厚度和较小晶粒尺寸的薄膜；还原法是一种还原金属离子来形成纳米材料的方法，常用于可控制备高纯度、较小粒径的金属纳米粒子。
3、生物法生物法利用生物分子或生物体本身来制备纳米磁性材料。
包括生物矿化法、生物还原法、生物合成法等。
其中生物矿化法是利用生物细胞、分泌物等来制备纳米材料，生物还原法则是利用微生物的还原作用来制备纳米材料，生物合成法利用生物细胞内蛋白质等自下而上组装纳米材料。
三、纳米磁性材料的应用纳米磁性材料可以应用于多个领域，如生物医学、环境治理、信息存储等。
1、生物医学纳米磁性材料在生物医学中有着广泛的应用。
磁性纳米粒子的制备和应用研究
磁性纳米粒子的制备和应用研究磁性纳米粒子是一种极小尺寸的材料，这种材料在很多领域都有着广泛的应用，比如材料科学、生物医学、环境污染治理等等。
制备和应用磁性纳米粒子已经成为材料科学研究的一个重要分支，下面就来简单介绍一下磁性纳米粒子的制备和应用研究。
一、制备磁性纳米粒子磁性纳米粒子的制备方法很多，其中最常用的有几种，如下所述：1、溶胶凝胶法：该方法是将金属盐和一定量的氧化物或羟基化合物在水中反应，生成金属氧化物或羟基化合物的胶体溶胶，然后进行凝胶化处理。
2、共沉淀法：该法是用氢氧化钠或其他碱性物质作为沉淀剂，加入水溶液中的金属离子，则会生成磁性离子团集沉淀下来，形成纳米粒子。
3、微乳法：该法是将磁性离子置于适当的表面活性剂和溶剂组成的胶束体系中，通过调整胶束水/油比例和表面活性剂结构来达到控制纳米粒子大小等特征。
4、高能球磨法：该法是利用高能球磨机将磁性原料和球进行高速碰撞，从而制备出纳米粒子。
以上四种方法，各有优劣，根据不同要求进行选择。
二、磁性纳米粒子的应用1、生物医学应用：磁性纳米粒子由于具有超小尺寸、较大的比表面积等特性，被广泛应用于生物医学领域。
比如，用于肿瘤治疗中的靶向给药、医学影像诊断、生物分离、生物标记等。
2、环境污染治理：磁性纳米粒子也可以作为分离和去除水中有害物质的良好吸附材料。
利用磁性纳米粒子制备的磁性吸附材料在环境中应用广泛，可以用于去除重金属、有机污染物等。
3、磁性催化材料：磁性纳米粒子通过控制微观结构、粒径和表面修饰等方法，可以制备出磁性催化剂。
这种催化剂具有控制性、选择性强、转化率高等优点，特别适用于分子轮廓选区的催化反应。
4、数据存储：磁性纳米颗粒具有磁性，所以被广泛用于磁盘、存储器等数字化设备中，以储存大量的信息。
结语：总之，磁性纳米粒子具有普适性和多功能性，应用广泛。
在未来，将会有更多的科技成果和应用会涌现出来，为人类生产和生活带来更多便捷和效益。
磁性纳米材料的制备及其应用前景
磁性纳米材料的制备及其应用前景随着科技的不断发展，磁性纳米材料已经成为了材料科学领域中的一个热门研究方向。
磁性纳米材料不仅具有很强的磁性，在生物医学、电子信息、环境治理等领域中也有很广泛的应用前景。
本文将从磁性纳米材料的制备入手，探讨其在不同领域的应用前景。
磁性纳米材料的制备磁性纳米材料的制备方法主要包括物理法、化学法、生物法、等离子体法等。
其中，化学法制备的纳米磁性材料具有制备简单、成本低、操作容易等优点，被广泛应用。
一般来说，化学法制备纳米磁性材料的步骤为：首先需要选择一种合适的磁性材料，然后通过一系列的化学反应进行制备。
以氧化铁磁性纳米材料为例，其制备过程如下：1. 预处理磁性材料，如将硝酸铁或氢氧化铁等物质用水洗涤，并在一定温度下进行干燥。
2. 将处理后的磁性材料与一定比例的还原剂放入反应容器中，加入一定浓度的还原剂，在一定反应时间内进行还原反应，将氧化态的铁离子转化为二价离子。
3. 调节pH值、离子强度等反应条件，控制锰离子或其他离子在反应溶液中的浓度，促进晶核的形成和晶体生长。
4. 通过离心、洗涤等步骤，将制备的磁性纳米材料从溶液中分离出来。
此外，生物法也是一种常用的制备磁性纳米材料的方法。
生物法通过生物体相互作用的方式，控制纳米材料的形态和大小，制备出具有特定功能的生物磁性纳米材料。
如著名的磁性纳米粒子法（MNP法），在水相中可制备出稳定的磁性纳米粒子，该材料的表面还容易与药物、蛋白质等分子结合。
磁性纳米材料在不同领域的应用前景生物医学领域磁性纳米材料在生物医学领域中具有很广泛的应用前景，如药物输送、磁共振成像、磁性靶向治疗等方面。
其中，药物输送是磁性纳米材料的重要应用之一。
药物输送技术是一种将药物通过不同的途径给予患者的方法。
磁性纳米材料在药物输送中具有很好的应用效果，其主要原因是可以通过磁性控制材料在体内的分布、转化和聚集。
通过修饰表面的生物分子和特殊的磁性质，可以避免药物过早地丢失和被破坏，同时也可以减少药物的毒副作用。
磁性纳米材料的制备及其应用
磁性纳米材料的制备及其应用随着科技的进步和人类对材料的认识不断深入，磁性纳米材料已经成为研究热点之一。
磁性纳米材料具有很强的磁性，具有比传统材料更好的导电性、热传递性等物理性质。
因此，磁性纳米材料在生物医学、信息存储、新能源等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍磁性纳米材料的制备及其应用。
一、磁性纳米材料的制备磁性纳米材料的制备方法繁多，包括溶液法、气相法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、水热法等。
其中，溶液法是最常用的制备方法，它通常包括实验室制备和工业制备两种。
实验室制备：实验室制备磁性纳米材料的方法包括：共沉淀法、微乳化法、溶胶凝胶法、水热法、磁场辅助法等。
其中，共沉淀法是最常用的制备方法之一。
该法通过改变反应条件，控制晶粒尺寸，得到不同大小的磁性纳米材料。
微乳化法是利用表面活性剂形成的低聚物分子团，使反应物分散在油水界面，从而制备出球形或棒状的磁性纳米颗粒。
工业制备：工业制备磁性纳米材料通常采用物理气相沉积法和化学气相沉积法。
在物理气相沉积法中，首先通过磁控溅射或电子束蒸发等技术，获得所需磁性材料的靶材或源材，然后通过惰性气体激发获得离子束，沉积于基板上，形成所需的薄膜。
而在化学气相沉积法中，则是通过化学反应将气态材料转化成固态纳米粒子，然后沉积到基板上。
二、磁性纳米材料的应用1. 生物医学领域磁性纳米材料在生物医学领域应用非常广泛。
由于磁性纳米材料对磁场的敏感性很高，因此可通过引导磁场来引导纳米材料粒子到特定的生物组织或细胞部位，用于药物传递、细胞成像、肿瘤治疗等领域。
2. 信息存储领域磁性纳米材料在信息存储领域的应用也很广泛。
在硬盘、磁带、光盘等存储设备中，磁性纳米材料是存储介质的重要组成部分。
同时，磁性纳米材料也可应用于磁性随身听、磁性智能手机等移动存储设备。
3. 新能源领域磁性纳米材料在新能源领域的应用也备受关注。
其中，磁性纳米粒将被应用于太阳能电池中，通过纳米薄层在太阳能电池的表面形成反射层，增加太阳能电池的效率。
纳米磁性材料的合成与应用
纳米磁性材料的合成与应用磁性材料是一类能够在外加磁场下表现出磁性的材料，广泛应用于磁存储、电流传感器、电子元器件、医疗等领域。
纳米磁性材料是一种具有纳米级别（1nm-100nm）尺寸的磁性材料，具有特殊的物理、化学和生物学性质，成为当前材料领域的研究热点。
本文将介绍纳米磁性材料的合成方法以及在不同领域的应用情况。
一、纳米磁性材料的合成方法目前，纳米磁性材料的制备方法主要有物理和化学两种方法。
物理方法包括溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法等；化学方法包括溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、热分解法等。
以下将针对几种比较常见的方法进行介绍：1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法的出现是为了解决物理合成方法无法获取纳米级别尺寸或纯度不足的问题。
该方法将金属离子或有机物加入到溶胶中，形成胶体，并将胶体通过热处理转化成固体材料。
该方法的优点是可控性好、操作简单，但制备过程较为耗时，也存在凝胶不稳定、结构杂质、纯度不高等问题。
2. 共沉淀法共沉淀法是将金属离子同时沉淀下来，形成纳米级别的晶粒。
该方法具有快速、简单、成本低等优点，也可以将多个金属掺杂形成合金材料。
但是该方法制备的纳米磁性材料的分散度和形态控制较差，只能得到较大的粒子尺寸。
3. 热分解法热分解法是利用热分解反应从有机金属前体中释放出纳米级别的粒子。
该方法可以制备单一元素和合金材料，粒子尺寸和形态控制比较好。
但是该方法需要控制反应温度和保护性气氛，操作较为繁琐。
二、纳米磁性材料的应用纳米磁性材料具有独特的物理和化学性质，在医疗、环保、能源、电子等领域都有广泛的应用。
1. 医疗方面纳米磁性材料在医疗领域的应用主要有靶向药物输送、磁共振成像（MRI）、低温疗法等。
靶向药物输送是将纳米磁性材料通过表面修饰，具有一定的靶向性，将肿瘤细胞或其他疾病细胞标记出来并进行有效的药物输送，从而实现治疗和诊断。
MRI是一种无副作用、无痛苦的检查方法，在体内注射具有磁性的物质后，可以通过对体内磁性层面的成像，对人体的器官和软组织进行分析和诊断。
纳米磁性材料的制备方法比较与应用
Abstract: The preparation methods of magnetic nano-materials, such as the mechanical ball grinding law, the hydro-thermal process, the microemulsion law, the ultrasonic wave law and so on, are introduced. Both the advantages and disadvantages for each kind of the preparation methods are deduced. A summary about the current application of the magnetic nano-materials has been generalized, and the research prospect on the application of magnetic nano-materials is foreseen as well.
Key words: magnetic nano-materials; preparation; application
1 引言 20 世纪 70 年代人们利用共沉淀法制备出了磁性液体材
料，1988 年巨磁电阻效应的发现引起了世界各国的关注， 掀起了纳米磁性材料的开发和应用研究热潮。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，记录的信息量也 在不断增加。以超微粒作记录单元，可使记录密度大大提高。 纳米磁性微粒尺寸小、单畴结构矫顽力高，用它制作磁记录 材料，可以提高信噪比，改善图像质量。应用的需求使得人 们对磁性材料展开了广泛的研究[1]，磁性复合材料的研究现 状、制备方法以及应用前景受到人们的关注，成为现代材料 研究的热点。
纳米磁性材料实验技术的制备与性能表征
纳米磁性材料实验技术的制备与性能表征引言：纳米技术的发展为各行各业带来了诸多突破与进步，其中纳米磁性材料的研究与应用具有极大的潜力。
本文将探讨纳米磁性材料实验技术的制备以及性能表征方面的相关研究进展和方法。
一、纳米磁性材料制备技术1. 化学合成法化学合成法是制备纳米磁性材料的常用方法之一，它利用化学反应在溶液中合成纳米颗粒。
其中，沉淀法是最常见的一种方法，通过溶剂中的化学反应生成纳米颗粒。
此外，还有热分解法、水热合成法等不同的合成方法，基于这些方法，可以合成出具有不同形貌、尺寸和结构的纳米磁性材料。
2. 机械合成法机械合成法是利用机械能对材料进行研磨、锤击等方式实现纳米颗粒的制备。
这种方法操作简单，成本相对较低，适用于大规模制备。
然而，机械合成法制备出的纳米颗粒尺寸分布较宽，表面活性较差，需要进行后续处理。
3. 物理方法物理方法制备纳米磁性材料包括溅射法、电化学法、离子束刻蚀法等。
这些方法能够制备高纯度、自由度高的纳米磁性材料。
二、纳米磁性材料性能表征技术1. 结构表征常见的结构表征方法包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等。
SEM和TEM可以观察纳米颗粒的形貌和尺寸，并结合能谱分析等技术，了解纳米颗粒的组成元素。
XRD则可以获得纳米颗粒的晶体结构信息。
2. 磁性能表征磁性能表征是研究纳米磁性材料的重要手段。
常见的磁性能表征技术包括磁化曲线测试、磁化力学测试和磁滞回线测试。
这些测试方法可以确定纳米颗粒的饱和磁化强度、矫顽力、剩余磁化强度等参数，从而评估纳米磁性材料的磁性能。
3. 功能性能表征纳米磁性材料的功能性能表征包括磁导率测量、铁磁共振等。
其中，磁导率测量可以了解纳米磁性材料在外加磁场下的电磁性能，而铁磁共振可以研究材料中的自旋与磁振子的相互作用。
结论：随着纳米技术的发展，纳米磁性材料的制备与性能表征已经取得了重要的进展。
化学合成法、机械合成法和物理方法等不同的制备技术提供了丰富的选择，而结构表征、磁性能表征和功能性能表征等多种表征方法则使我们能够深入了解纳米磁性材料的结构和性能。
纳米磁性材料的制备及其在生物医药领域中的应用研究
纳米磁性材料的制备及其在生物医药领域中的应用研究一、前言作为在纳米科学中的一个重要分支，纳米磁性材料近年来在各个领域都得到了广泛关注和应用。
作为精细材料领域中的一种核心技术，纳米磁性材料在生物医药领域中也迎来了越来越普及的发展机遇，成为生物医学领域研究和治疗的新技术。
二、纳米磁性材料制备技术1. 软化学合成纳米磁性材料的制备方法中，软化学合成法是最常用的一种。
该方法通过溶液中化学还原、水热合成、微波辐射等化学反应方法制备纳米磁性材料。
这种方法有一些优点，例如合成过程容易控制，易于实现大规模生产，产物纯度高等。
同时，合成过程中的控制条件可以影响产物形态、尺寸、内部结构等，因此可以根据实际需要对产物进行修饰。
2. 气相法气相法是纳米磁性材料制备方法的另一种方式，该法通过在一定温度下对气体原子或分子进行反应制备产品。
这种方法对于制备具有一定结构的纳米材料、以及制备大面积纳米材料来说有一定的优点，但是由于需要高温来进行反应，因此也存在安全性问题。
3. 机械法机械法是纳米磁性材料制备的另一种方式，在该方法中，加入一定数量的粉末材料和球磨介质在球磨器中进行机械合成。
由于这种方法可以在短时间内制备高性能的纳米磁性材料，并且可以根据需求调整颗粒尺度和组成，因此也在相关领域得到了广泛应用。
三、纳米磁性材料在生物医药领域中的应用1. 生物成像由于纳米磁性材料具有特殊的磁性和表面结构，因此适合成为高分辨率成像的材料。
在生物医药领域中，纳米磁性材料多被用来作为新型的生物成像探针，例如：超级顺磁性氧化铁。
2. 靶向治疗纳米磁性材料可以与抗癌药物等解离在细胞内，这可以帮助实现对肿瘤的精确诊治。
纳米磁性材料还可以用于制备新型的靶向抗癌药物，实现在肿瘤区域释放药物并减轻产生药物的副作用。
3. 细胞标记纳米磁性材料也被用于细胞追踪和定位，可以用来显微照明等技术进行内部成像。
通过使用纳米磁性材料进行纵向、横向研究，可以帮助研究人员更深入了解生物学方面的一系列问题。
纳米磁性材料的制备与电磁性能研究
纳米磁性材料的制备与电磁性能研究随着纳米科技的迅猛发展，纳米材料的应用范围越来越广泛。
其中，纳米磁性材料因其独特的电磁性能成为研究的热点之一。
本篇文章将重点探讨纳米磁性材料的制备方法以及其在电磁学领域的应用。
一、纳米磁性材料的制备方法纳米磁性材料的制备方法多种多样，常见的方法包括溶剂热法、溶胶-凝胶法、机械磨削法等。
其中，溶剂热法是制备纳米磁性材料的常用方法之一。
该方法通过将溶液中的金属盐或金属有机化合物进行热解来制备纳米颗粒。
另外，溶胶-凝胶法也广泛用于纳米磁性材料的制备。
该方法通过将溶胶中的金属离子凝胶化生成凝胶，再通过热处理使凝胶转化为纳米颗粒。
机械磨削法则是通过机械能的转化将微米尺度的磁性材料磨削成纳米颗粒。
二、纳米磁性材料的电磁性能纳米磁性材料具有独特的电磁性能，这使得它们在电磁学领域有广泛的应用。
首先，纳米磁性材料具有较高的磁性，能够产生较强的磁场。
这使得它们在磁共振成像、磁性流体控制等领域得到了广泛应用。
其次，纳米磁性材料还具有优异的磁导率和磁滞损耗特性。
这使得它们在电磁波吸收、电磁屏蔽等方面有很强的潜力。
此外，由于纳米磁性材料具有较大的比表面积和较短的磁化弛豫时间，使得它们在储能领域也表现出良好的性能。
三、纳米磁性材料在电磁学领域的应用纳米磁性材料在电磁学领域有着广泛的应用。
磁性流体是其中的一种重要应用形式。
磁性流体是将纳米磁性颗粒悬浮在稳定的溶液中形成的液体，具有磁响应能力。
磁性流体可通过外加磁场实现可控的形变、分离和运动，因此被广泛应用于精密控制和实验室分析设备中。
此外，纳米磁性材料还可用于制备电磁波吸收材料。
由于纳米磁性材料具有较高的导磁率和磁滞损耗特性，使得它们能够吸收宽频带的电磁波，具有较好的电磁波吸收性能。
这使得纳米磁性材料在电磁波吸收、电磁屏蔽等领域得到了广泛的应用。
四、纳米磁性材料未来的发展趋势随着科技的不断进步，纳米磁性材料在未来有着广阔的发展前景。
首先，目前的纳米磁性材料大都是通过化学方法制备的，制备过程中的控制性和一致性有待提高。
磁性纳米材料的制备及在催化领域中的应用
磁性纳米材料的制备及在催化领域中的应用磁性纳米材料是指大小在1-100纳米范围内的具有磁性的物质，由于其具有极高的比表面积和磁性能，因此在催化领域中具有广泛的应用前景。
本文将从磁性纳米材料的制备、催化机理、实验条件等方面进行探讨。
一、磁性纳米材料的制备方法当前常见的磁性纳米材料制备方法主要包括物理法、化学法和生物法等三类方法。
1. 物理法制备磁性纳米材料物理法制备磁性纳米材料主要包括球形团聚法、溅射法、气相扩散法、气相冷凝法等多种方法。
其中，球形团聚法指的是通过Fe粉末及其它物质减少磁性纳米粒子团聚，以获得单分散性较好的尺寸分布的颗粒为主。
溅射法通常需要使用惰性气体，如氦、氖等惰性气体作为载气体，利用氧化铁等相应金属材料进行溅射而制备磁性纳米材料。
2. 化学法制备磁性纳米材料化学法制备磁性纳米材料主要包括共沉淀法、热分解法、水热合成法、溶胶－凝胶法、低温热法、微乳法等多种方法。
其中，共沉淀法是较为常用方法，该方法使用Fe3+、Fe2+离子等为起始材料，通过一定的还原剂使Fe3+、Fe2+被还原为Fe2O3、Fe3O4等物质从而制备磁性纳米材料。
3. 生物法制备磁性纳米材料生物法制备磁性纳米材料是指利用微生物发酵或使用生物发酵液等方式，通过其代谢物对溶液中金属离子的还原而制备相关磁性纳米材料。
二、磁性纳米材料在催化领域中的应用1. 光催化领域磁性纳米材料与光催化领域结合，能够有效地降低能源消耗及公害的产生，形成一种绿色化学催化新方法。
磁性纳米材料能够有效地降低污染金属离子浓度，具有可逆造成的等回收性优点。
2. 电催化领域磁性纳米材料在电催化领域具有一定的应用，如有磁性质的炭气化催化剂在热裂解过程中发挥催化作用。
3. 燃烧领域磁性纳米材料与燃烧领域同样也具有一定的应用前景。
如利用磁性纳米材料催化减排合成气中的一氧化碳，可以有效减少环保金属的浪费。
三、实验注意事项在实验中应注意磁性纳米材料的安全操作，避免误作用，使用特定物质时予以个性化操作。
新型磁性纳米材料的制备及其应用前景
新型磁性纳米材料的制备及其应用前景近年来，新型磁性纳米材料在材料科学领域引起了巨大关注，其制备和应用正在被广泛探索。
磁性纳米材料具有几何尺寸和磁性的双重特性，这使得它们具有广泛的应用前景，在医学、环境保护、信息存储、能源和材料科学等多个领域中具有潜力。
一、磁性纳米材料的制备方法磁性纳米材料的制备方法主要包括物理合成法、化学合成法和生物合成法。
物理合成法包括溅射法、蒸汽物理沉积法、球磨法和激光烧结法等。
这些方法比较简单易行，但缺点是操作条件较为苛刻，需要高温高压，而且对纳米颗粒表面的修饰不够方便。
生物合成法通过利用微生物、植物或其他生物体的特性来制备磁性纳米材料。
通过这种方法制备的磁性纳米材料具有优异的生物相容性和环境友好性，而且对纳米颗粒表面的修饰也比较容易，但是该方法的制备周期长，而且需要对生物的生长环境进行严格的控制。
化学合成法是目前应用最广泛的磁性纳米材料制备方法之一，包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法和模板法等。
这些方法制备的磁性纳米材料具有优异的尺寸和形貌可控性，有利于对其进行表面修饰和功能化。
例如，可以对纳米粒子表面进行羧基化、硅烷化等化学修饰，使其在水相或有机相中悬浮性更好，并具有良好的生物相容性。
二、磁性纳米材料的应用前景磁性纳米材料具有重要的应用前景，在医学、环境保护、信息存储、能源和材料科学等领域中有广泛的应用。
在医学领域，磁性纳米材料已经被应用于磁共振成像、药物递送、磁热疗等多个方面。
例如，利用以钙钛矿为基础的磁性纳米颗粒，可以制备出具有低遗传毒性的生物相容性磁共振成像剂，对癌症等疾病的诊断起到了重要作用。
此外，磁性纳米材料还可以被用作药物递送载体，可有效降低药物对非靶向器官造成的损伤。
在环境保护领域，磁性纳米材料也有很大的应用潜力。
例如，可以制备出具有高效去除重金属污染物能力的磁性吸附材料，对水体和土壤中的重金属进行高效去除，有望为环境治理提供有效的手段。
在信息存储领域，磁性纳米材料的应用主要集中在高密度数据存储领域。
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第 30 卷第 5 期
唐山师范学院学报
2008 年 9 月
能可大大提高，使器件变的性能高、小型化[15]。周期性纳 米磁性线材料潜在的用途是作超高密度垂直磁记录介质、 GMR 读出磁头、超高灵敏度微型磁传感器等。此外，它们 也是研究磁相互作用和磁化过程的理想体系[16]。 3.2 在生物医学领域的应用
化到亚微米或纳米量级。 2.4 纳米磁性结构复合材料的制备方法
由于磁性复合材料的种类繁多，因此其制备方法也不尽 相同。同一种功能的材料可以采用不同的方法制备，也可以 用同一种方法制备出不同功能的复合材料。目前比较常用的 制备方法主要有溶胶－凝胶法、化学共沉淀法、磁控溅射法 和激光脉冲沉积法等。
溶胶－凝胶法可得到晶形薄膜。Adriana 等用溶胶－凝 胶法制备得到了纳米复合颗粒，其尺寸控制在 100nm 内， 磁性性能优异。Sarah 等用溶胶－凝胶法制备了多晶铁氧体。 粉体混合后制备成复合材料，材料的磁性随 BaTiO3 含量的 增加而减弱，但磁饱和强度反而增加。修向前等用溶胶一凝 胶法制备了 Fe 薄膜，在室温下有铁磁性，矫顽力为 240A/m， 居里温度高于室温，有希望应用于电子器件中。该方法具有 一系列的优点：形成溶胶的过程中，原料很容易达到分子级 均匀，易于进行微量元素的掺杂；能严格控制化学计量比， 工艺简单，在低温下即可实现反应；所得产物粒径小，分布 均匀，很容易在不同形状和材质的基底上制备大面积薄膜。 用料较省，成本较低。但同时也存在一些问题，例如反应过 程较长，干燥时凝胶容易开裂，颗粒烧结时团聚倾向严重， 工艺参数受环境因素影响较大等。
非晶化方法制备纳米晶粒：通过晶化过程的控制，将非 晶化材料转变为纳米材料是目前较常用的方法。尤其适用于 薄膜材料与磁性材料的研究中。在 Fe-Si-B 体系的磁性材料 中，由非晶化方法制的纳米磁性材料很多。
深度塑形变形法制备纳米晶体：该方法是材料在准静态 压力的作用下发生严重塑性变形，从而将材料的晶粒尺寸细
化学共沉淀法[11-13]工艺设备简单、投资少、污染小、 经济可行、产品纯度高，在水溶液中容易控制产物的组分， 反应温度低，颗粒均匀，粒径细小，分散性也好，表面活性 高，性能稳定和重现性好。但对于多组分氧化物来说，要求 各组分具有相同或相近的水解或沉淀条件，特别是各组分之 间沉淀速度不一致时，溶液均匀性可能会遭到破坏，此外还 容易引入杂质，有时形成的沉淀成胶体状，难以洗涤和过滤， 因而此工艺具有一定的局限性。 3 纳米磁性材料的应用前景
纳米磁性材料的应用十分广泛，在高密度磁记录，磁流 体，磁传感器和微波材料以及冶金环境等方面均有着十分广 泛应用[14]。 3.1 在通信及计算机方面的应用
纳米磁性材料在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、 永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方 面具有广阔的应用前景。纳米氧化铁是新型磁记录材料，在 高磁记录密度方面有优异的工作性能，记录密度约为普通氧 化铁的 10 倍。利用铁基纳米材料的巨磁阻抗效应制备的磁 传感器己经问世，包覆了超顺纳米磁性微粒的磁性液体也被 广泛用在宇航和部分民用领域作为长寿命的动态旋转密封。 软磁铁氧体在无线电通讯、广播电视、自动控制宇宙航行、 雷达导航、测量仪表、计算机、印刷、家用电器等方面均得 到了广泛应用。
水热法[6]具有两个特点：一是较高的温度（130～250℃） 有利于磁性能的提高；二是在封闭容器中进行，产生相对高 压（0.3～4MPa）并避免了组分挥发。 2.2 磁性微粒的制备方法
磁性微粒的制备方法主要有包埋法和单体聚合法，另外 还有沉淀法、化学转化法等。利用纳米磁性微粒构成海绵状 体和轻烧结体可制成多种用途的器件，广泛用于各种过滤 器、活性电极材料，如备受关注的汽车尾气净化器。
运用于生物医学领域的纳米材料被称之为纳米生物材 料，它们在靶向药物、酶的固定化、免疫测定、细胞的分离 与分类等领域有广泛的应用[17]。医学实验研究表明磁流体 能逃逸网状内皮细胞系统的吞噬，具有优良的导向性，是对 生物体最有应用前景的导向材料之一[18]。此外，人们利用 纳米粒子使药物在人体内的传输更为方便这一特点，将纳米 磁性粒子制成药物载体，通过静脉注射到动物体内，在外加 磁场作用下通过纳米微粒的磁性导航，使其移动到病变部位 达到定向治疗的目的，该方法局部治疗效果好而且副作用 少。动物临床实验证明，带有磁性的 Fe2O3 粒子是发展这种 技术的最有前途的功能材料[19]。 3.3 纳米磁性材料的电学、磁学效应及应用
Key words: magnetic nano-materials; preparation; application
1 引言 20 世纪 70 年代人们利用共沉淀法制备出了磁性液体材
料，1988 年巨磁电阻效应的发现引起了世界各国的关注， 掀起了纳米磁性材料的开发和应用研究热潮。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，记录的信息量也 在不断增加。以超微粒作记录单元，可使记录密度大大提高。 纳米磁性微粒尺寸小、单畴结构矫顽力高，用它制作磁记录 材料，可以提高信噪比，改善图像质量。应用的需求使得人 们对磁性材料展开了广泛的研究[1]，磁性复合材料的研究现 状、制备方法以及应用前景受到人们的关注，成为现代材料 研究的热点。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度 范围或由它们作为基本单元构成的材料，包括纳米粉体（零 维纳米材料，又称纳米粉末、纳米微粒、纳米颗粒、纳米粒
子等）、纳米纤维（一维纳米材料）、纳米薄膜（二维纳米材 料）、纳米块体（三维纳米材料）、纳米复合材料和纳米结构 等。纳米磁性材料大致可分为 3 大类：一是纳米颗粒，二是 纳米微晶，三是纳米结构材料。纳米磁性材料的磁单畴尺寸、 顺磁磁性临界尺寸、交换作用长度等在 1～100 nm 范围内， 具有奇异的超顺磁性和较高的矫顽力。20nm 的纯铁微粒的 矫顽力是大块铁的 1000 倍；当粒径在 50～200 nm 之间时， 矫顽力和饱和磁化强度均达到最大值，且具有单畴特性。人 们可以在研究纳米磁性材料性能的基础上，根据实际需要选 择适宜的纳米磁性材料并应用到器件制作之中。 2 纳米磁性材料的制备方法
Preparation and Application Prospect of Nano-magnetic Materials
WANG Qinglu1, ZHANG Zhi-gang2
(1. Department of Educational Administration, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000, China; 2. Department of Physics, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000, China)
王庆禄，等：纳米磁性材料的制备方法比较与应用
2.1 磁流体的制备方法 磁性流体，简称磁流体，指的是吸附有表面活性剂的磁
性微粒在基液中高度弥散分布而形成的稳定胶体体系[2]。它 由 3 部分组成：磁性粒子、基液（也叫载液）和表面活性剂 （稳定剂）[3]。其中铁磁性颗粒一般选取 Fe3O4、铁、钴、 镍等磁性好的超细颗粒。正是由于铁磁性颗粒分散在载液 中，因而磁流体呈现磁性。最常用的稳定剂有油酸、丁二酸、 氟醚酸，能够防止磁性颗粒相互聚集，即使在重力、电、磁 等力作用下磁流体亦能长期稳定存在，不产生沉淀。载液种 类很多，可以是水、煤油和汞等[4]。磁流体的制备方法有物 理法和化学法。物理法又可分为研磨法、热分解法、超声波 法、机械合成法、等离子 CVD 法等；化学法又可分为气相 沉积法、水热合成法、溶胶凝胶法、溶剂蒸发法、热分解法、 微乳液法及化学沉降法等。各种方法各具优缺点，根据不同 的需求选择不同的制备方法。 2.1.1 物理法
纳米磁性材料的制备主要分为磁流体的制备、纳米磁性 微粒的制备、纳米磁性微晶的制备以及纳米磁性复合材料的 制备。
────────── 基金项目：唐山师范学院资助项目（00C080201）。 收稿日期：2007-10-24 作者简介：王庆禄（1972-），男，河北唐山人，副教授，唐山师范学院教务处。 - 58 -
包埋法[7-9]制备的磁性微粒、磁流体与高分子间通过范 德华力、氢键和螯合作用以及功能基间的共价键结合，得到 的微粒粒径分布宽、粒径不易控制、壳层中难免混有杂质。
单体聚合法[10]磁性也较强， 且该法简便、快速，微粒同时还具有热敏性。 2.3 纳米磁性微晶的制备方法
Abstract: The preparation methods of magnetic nano-materials, such as the mechanical ball grinding law, the hydro-thermal process, the microemulsion law, the ultrasonic wave law and so on, are introduced. Both the advantages and disadvantages for each kind of the preparation methods are deduced. A summary about the current application of the magnetic nano-materials has been generalized, and the research prospect on the application of magnetic nano-materials is foreseen as well.
第 30 卷第 5 期 Vol.30 No.5
物理学研究
唐山师范学院学报 Journal of Tangshan Teachers College
2008 年 9 月 Sep. 2008
纳米磁性材料的制备方法比较与应用
王庆禄 1，张志刚 2
（1.唐山师范学院 教务处，河北 唐山 063000；2.唐山师范学院 物理系，河北 唐山 063000）