四氧化三铁综述
纳米四氧化三铁的制备及应用的研究报告进展论文综述
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)前言 (1)制备方法 (2)1 固相法 (2)1.1 球磨法 (2)1.2 热分解法 (2)1.3 直流电弧等离子体法 (3)2 液相法 (3)2.1 沉淀法 (4)2.1.1 共沉淀法 (4)2.1.2 氧化沉淀法 (5)2.1.3 还原沉淀法 (5)2.1.4 超声沉淀法 (6)2.2 微乳液法 (6)2.3 水热法/溶剂热法 (7)2.4 水解法 (8)2.5 溶胶-凝胶法 (8)应用 (9)（一）生物医药 (9)（二）磁性液体 (9)（三）催化剂载体 (10)（四）微波吸附材料 (10)（五）磁记录材料 (10)（六）磁性密封 (10)（七）磁保健 (11)展望 (11)致 (11)参考文献 (12)纳米四氧化三铁的制备及应用的研究进展摘要：纳米Fe3O4粒子因其特殊的理化性质而在多个领域得到广泛的应用。
本文综述了纳米四氧化三铁的制备方法和应用领域，其中的制备方法主要有球磨法、沉淀法、微乳液法、水热法/溶剂热、水解法、氧化法、高温分解法和溶胶-凝胶法等，并讨论了纳米四氧化三铁的主要制备方法的优缺点，最后展望了纳米四氧化三铁的应用前景。
关键词：纳米四氧化三铁；制备方法；应用；进展Progress in Preparation and Application of Nano-iron tetroxideStudent majoring in Applied chemistry Name XXXTutor XXXAbstract: Nano-Fe3O4 particles because of their special physical and chemical properties and is widely used in many fields. In this paper, the preparation methods and applications of nano-iron oxide, one of the main methods for preparing milling, precipitation, microemulsion, hydrothermal method / solvent heat, hydrolysis, oxidation, pyrolysis and sol - gel method and discusses the advantages and disadvantages of the main method for preparing iron oxide nanoparticles, and finally the application prospect of nano-iron oxide. Key words: nano-iron oxide; preparation methods; application; progress前言纳米材料是指颗粒尺寸小于100nm的单晶体或多晶体，纳米微粒具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等特性[1-2]。
溶剂热法制备纳米四氧化三铁研究
溶剂热法制备纳米四氧化三铁研究一、本文概述纳米四氧化三铁（Fe₃O₄）作为一种重要的磁性纳米材料，因其独特的磁学、电学和催化性能，在生物医学、电子信息、能源环保等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着纳米科技的快速发展，对纳米四氧化三铁材料制备技术的研究日益深入。
溶剂热法作为一种新兴的纳米材料制备方法，因其操作简便、反应条件温和、产物纯度高、粒径可控等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究溶剂热法制备纳米四氧化三铁的过程及其影响因素，探讨溶剂热法制备纳米四氧化三铁的反应机理，优化制备工艺参数，提高产物的性能。
通过对溶剂热法制备纳米四氧化三铁的深入研究，旨在为纳米四氧化三铁的制备提供新的思路和方法，推动其在各个领域的应用发展。
本文还将对溶剂热法制备纳米四氧化三铁的应用前景进行展望，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
二、文献综述纳米四氧化三铁（Fe₃O₄）因其独特的磁学、电学和催化性质，在生物医学、磁记录、环境治理等领域具有广泛的应用前景。
近年来，溶剂热法作为一种有效的纳米材料制备方法，得到了广泛的关注和研究。
该方法以溶剂为反应介质，通过控制反应温度、压力和溶剂性质，使原料在分子或原子水平上进行反应，从而合成出具有特定形貌和性质的纳米材料。
在溶剂热法制备纳米四氧化三铁的研究中，不同溶剂的选择对产物的形貌、结构和性能具有重要影响。
常用的溶剂包括水、有机溶剂以及混合溶剂等。
水作为溶剂时，具有环保、成本低等优点，但制备过程中往往需要高温高压条件，且易受到杂质的影响。
有机溶剂则具有较高的热稳定性和化学稳定性，可以合成出形貌更加均匀的纳米颗粒，但成本较高且对环境不友好。
混合溶剂则可以综合两者的优点，通过调节溶剂的比例和性质，实现对产物形貌和性能的有效调控。
除了溶剂的选择外，反应温度、压力和时间等也是影响溶剂热法制备纳米四氧化三铁的关键因素。
适当的反应温度和压力可以促进原料的溶解和扩散，有利于纳米颗粒的形成和生长。
纳米四氧化三铁的化学制备及应用的研究进展
纳米四氧化三铁的化学制备及应用的研究进展摘要：纳米四氧化三铁在在物理、化学等方面表现出优异的性质，因此其制备方法受到了广泛关注。
本文主要综述了纳米四氧化三铁粒子的化学制备方法，包括共沉淀法、微乳液法、溶剂热法等，说明了各个方法的特点，此外介绍了纳米四氧化三铁在催化、吸附、吸波等方面的应用。
关键词：纳米四氧化三铁化学制备方法应用1引言近年来，有关磁性Fe3O4纳米微粒的合成方法及性质研究受到愈来愈多的重视，这是因为磁性Fe3O4纳米微粒具有许多特殊物理和化学性能[1]。
目前，纳米Fe3O4微球的制备方法主要有共沉淀法、微乳液法、溶剂热法等，共沉淀法的操作简单易控制；微乳液法制备的纳米粒子具有粒径分布窄，稳定性好等特点，但其影响因素较多，制备过程较复杂；溶剂热法制备的微球胶体稳定性较差且颗粒大，但此方法可以生长出各类形貌的化合物，这对晶体生长的研究具有重要价值[2]。
未来可将多种传统方法结合，克服单一的制备方法的缺点。
本文就纳米Fe3O4微粒的制备方法及应用进行了综述。
2纳米四氧化三铁的化学制备工艺及应用进展2.1共沉淀法共沉淀法是目前最普遍的使用方法，其方法在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中，加入适量的沉淀剂，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉[5]。
夏光强等[3]采用共沉淀法制备纳米Fe3O4，实验过程中发现温度对实验影响不大，对于条件较差的实验室而言，只要保持在40-60℃的温度范围内进行实验即可，此外反应物的添加顺序会影响产物粒子的形貌，反应时间的长短对颗粒细度无明显影响，而沉淀温度过高过低都不利于沉淀，选择50℃左右效果最佳，因此实验选择反相共沉淀法，在50℃水浴环境中，保温10min，PH设定为10左右的实验条件，达到理想的实验效果。
2.2微乳液法微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成热力学稳定的、各向同性、外观透明或半透明的分散体系[5]。
粉末冶金工艺综述
粉末冶金工艺综述一、前述粉末冶金是一种制取金属粉末，以及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成制品的工艺技术。
粉末冶金工艺的基本工序是：⑴原料粉末的制取和准备(粉末可以是纯金属或它的合金、非金属、金属与非金属的化合物以及其它各种化合物)，即混粉；⑵将金属粉末制成所需形状的坯块，社内称成形；⑶将坯块在物料主要组元熔点以下的温度进行烧结，使制品具有最终的物理、化学和力学性能。
除此以外，根据制品的结构、精度与性能要求，后续工艺还有精整、机加工、热处理及表面处理等。
粉末冶金技术的历史很长久，早在公元前3000年，埃及人就已经使用了铁粉，而近代粉末冶金技术是从库利奇为爱迪生研制钨灯丝开始。
近代粉末冶金技术的发展中有三个重要标志：一是克服了难熔金属(如钨、钼等)熔铸过程中产生的困难，如电灯钨丝和硬质合金的出现；二是多孔含油轴承的研制成功，继之是机械零件的发展，发挥了粉末冶金少、无切屑的特点；三是向新材料、新工艺发展。
粉末冶金技术已得到愈来愈广泛的应用，这是基于粉末冶金本身的特点所决定的。
首先，粉末冶金在生产零部件时成本低。
汽车制造业是粉末冶金的一个大的应用领域，它涉及到零部件的生产率、公差和自动化等方面。
粉末冶金方法与铸造方法相对照，精密度和成本这两方面是非常有竞争力的。
铸造中的一些问题，如偏析、机加工量大等用粉末冶金方法则可能被避免，或者减少。
其次，有些独特的性能或者显微组织无可非议的只能由粉末冶金方法来实现。
例如，多孔材料、氧化物弥散强化合金、陶瓷和硬质合金等。
最后，有一些材料用其它工艺来制取是十分困难的，例如，活性金属、高熔点金属等。
一般来说，粉末冶金方法的经济效果只有在大规模生产时才能表现出来。
因为粉末成形所需的模具制作加工比较困难，而且较为昂贵。
粉末冶金工艺的不足之处是粉末成本较高，制品的大小和形状受到一定的限制，烧结件的韧性较差等等。
二、粉末的制取2.1粉末制取方法概述粉末冶金的生产工艺是从制取原材料——粉末开始的。
2021四氧化三铁纳米颗粒催化活性的研究综述范文3
2021四氧化三铁纳米颗粒催化活性的研究综述范文 四氧化三铁纳米颗粒(IONPs)具有独特的超顺磁特性,被广泛应用在污水处理、分析检测、生物大分子及细胞分离、药物靶向运输及可控释放、肿瘤磁热治疗、磁共振成像等领域[1~5]. 2007年中国科学院生物物理研究所阎锡蕴教授课题组[6]发现IONPs 能够模拟辣根过氧化物酶(HRP)活性, 催化过氧化氢(H2O2)氧化底物(3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)、二氨基联苯胺(DAB)、邻苯二胺(OPD))产生颜色变化. 其催化活性与HRP 类似, 依赖于H2O2浓度、pH和反应温度, 催化过程符合米氏动力学以及乒乓反应机制, 因此能够替代HRP应用在酶联免疫吸附分析(ELISA). 随后, 针对IONPs催化活性的研究如雨后春笋般涌现, 涵盖了包括环境保护、食品安全、生物医学等多个领域[7~21]. 1特征及优化 表面未经修饰的IONPs催化TMB-H2O2反应具有以下特征:最适反应条件为pH 3.5, 40℃;低浓度H2O2促进酶样活性, 高浓度H2O2抑制酶样活性; 催化过程符合米氏动力学以及乒乓反应机制; IONPs催化活性源于纳米颗粒表面的Fe2+; 颗粒越小, 比表面积越大, 单位质量纳米颗粒催化活性位点越多, 催化活性更高; 表面修饰基团的包被厚度会影响IONPs与底物的相互作用[6].IONPs在较宽pH(1~12)或者温度(4~90℃)的环境中孵育2 h后仍然保持良好的催化活性, 而HRP在pH低于5或者温度高于40℃的环境中孵育2 h后完全丧失了催化活性[6]. 叠氮钠是生物样品防腐抑菌的重要添加剂. 0.02%叠氮钠的存在抑制了HRP 99%催化活性, 而IONPs在该环境下能够保持93%催化活性. 即使叠氮钠浓度增加4倍, IONPs催化活性仍能维持在54%~82%水平[22]. IONPs催化活性对环境的强耐受性有望拓展其在分析领域特别是HRP使用受限环境中的应用. 过氧化物酶催化反应遵循米氏动力学,米氏常数Km值大小表征酶与底物之间亲和力的大小, Km值高则酶对底物的亲和力低. IONPs具有类似HRP的催化功能, 但是其对底物H2O2的Km值却远高于HRP,表明其对H2O2的亲和力较低[6], 催化反应需要较高浓度的H2O2. 提高IONPs对H2O2及其他底物的亲和力, 可以增强IONPs的催化活性, 促进其过氧化物酶样活性的应用. 通过对IONPs纳米颗粒表面进行修饰, 改变表面电荷类型及大小, 有望增强IONPs与底物之间的静电相互作用, 进而增强IONPs的催化活性. 喻发全等人[22]考察了表面电荷以及表面包被厚度等因素对IONPs酶样活性的影响.2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)含有2个磺酸基,而TMB含有2个氨基. 由于静电相互作用, 纳米颗粒表面电荷会影响对这2种底物的亲和力, 进而影响催化效率. 肝素修饰的IONPs表面负电荷最强, 催化TMB效率也最高; 聚乙烯亚胺修饰的IONPs表面正电荷最强, 催化ABTS效率也最高. 刘艳萍和喻发全[23]发现氨基修饰增强了IONPs对ABTS的亲和力,而巯基修饰增强了IONPs对H2O2的亲和力. 在IONPs表面共同修饰氨基与巯基, 将同时增强IONPs对ABTS和H2O2的亲和力, 提高IONPs的催化活性, 有利于分析测定极微量H2O2以及其他能够转换为H2O2的物质. 卟啉能够加速电子在IONPs和底物之间传递而促进底物氧化, 故卟啉功能化能够增强IONPs过氧化物酶样活性[24]. 不同形状的IONPs具有不同的比表面积和裸露晶面,导致表面催化活性铁原子的数量不同, 因而会导致不同的催化活性. Nath等人[25]制备了右旋糖酐修饰的IONPs, 其对底物TMB的亲和力比未经修饰的IONPs强300倍. Liu等人[26]考察了不同形状IONPs的过氧化物酶样活性, 发现催化活性强弱顺序依次为团簇>三角片>八面体.除IONPs外,大量纳米材料也具有过氧化物酶样活性, 将这些材料与IONPs组合制备复合材料, 可能会起到协同增强模拟酶活性的作用[27~31]. 2应用 IONPs过氧化物酶样活性催化机理可能是:H2O2以及底物 (如 TMB, ABTS等 )吸附在 IONPs表面 ;IONPs 表面的 Fe2+/Fe3+催化H2O2分解为羟自由基;IONPs通过部分电子交换作用稳定羟自由基; 羟自由基氧化底物发生颜色变化, 生成荧光产物, 或者化学发光等[12,24,32,33]. 充分利用催化机理及反应条件的可调节性, IONPs在环境保护、食品安全、生物研究、临床诊断治疗等领域具有广泛应用 , 如免疫测定[6,10,27,34~40]、分析物浓度检测[8,11,13~19,21~24,28,29,31,41~50]、清除污染物[7,9,12,30,32,33,51~56]、抑制细菌[57,58]以及肿瘤治疗[57]等. 2.1免疫检测中作为HRP的替代物 HRP能够催化显色反应,表面的赖氨酸残基可以与多种分子进行交联, 因此被广泛应用于免疫化学领域如蛋白质免疫印迹(western blot)、ELISA、免疫组化(IHC)等. 然而HRP的应用存在一定限制, 如长期储存容易失活, HRP-分子交联物的生产和纯化费用较高等. IONPs具有过氧化物酶活性, 且和天然HRP相比具有以下优点: 生产方法简便, 成本低廉,对恶劣环境抵抗力强易于保存, 具有磁性, 容易回收重复使用以及单分子催化活性更高等. 因此, IONPs可以作为HRP的替代物应用在免疫化学领域, 有望降低分析成本, 提高分析系统稳定性.。
超顺磁性四氧化三铁纳米材料在医学方面的应用
超顺磁性四氧化三铁纳米材料在医学中的应用综述……..…….. ……….. ………..DOI 10.1002/aic.11111Published Sep 29, 2011关键词:超顺磁性纳米粒子四氧化三铁靶向运输前言近1O年来，有关纳米药物载体(Drug Nanoearriers)的研究不仅吸引了科学家们的极大兴趣，也得到了普通公众热切的关注。
常见的纳米药物载体主要包括无机纳米药物载体和有机高分子纳米药物载体。
其中，高分子纳米粒子作为药物载体研究得比较早，目前已有少量基于高分子纳米载体的药物得到欧美一些国家药监部门批准用于临床治疗[1]。
这是因为高分子纳米粒子生物相容性好，毒性小，药物可通过物理包覆或者化学键合的方式结合到高分子纳米粒子中，其释放后高分子载体可通过降解排出体外[2]。
与高分子纳米粒子相比，无机纳米粒子不仅尺寸、形貌可控性好，比表面积大，而且独特的光、电、磁性质赋予其具有潜在的成像显影、靶向输送和协同药物治疗等功能，使其更适于在细胞内进行药物输送[3]。
而且以超顺磁性纳米颗粒作为基因载体及药物载体的研究近年来在医学领域不断发展，由于磁性四氧化三铁生物纳米颗粒的制作简单，直径可达10 nm 以下，具有比表面积效应和磁效应，在外加磁场的作用下可具有靶向性，且四氧化三铁的晶体对细胞无毒。
在磁性四氧化三铁的晶体表面可很容易地包埋生物高分子，如多聚糖[4]、蛋白质等形成核壳式结构[5-6]，可使其达到生物相容性，使其越来越多的应用于医学领域研究。
靶向药物输送和药物可控释放是无机纳米药物载体研究的主要目标。
靶向药物输送能在病灶部位保持相对较高的药物浓度，延长药物的作用时间，提高对肿瘤细胞的杀伤力；药物可控释放可以减轻药物对正常细胞的作用且减小不良反应，提高药效，减轻患者的痛苦。
一种理想的纳米药物载体需要具备以下的性能：良好的生物相容性；足够长的血液循环时间；特异性地靶向药物到病灶部位；刺激响应性，如随着pH或温度的变化，缓慢释放药物；能有效地在细胞内输送药物，进一步进入特定的细胞器。
浅谈四氧化三铁纳米材料的制备与应用
第2期2020年4月No.2 April，2020四氧化三铁纳米粒子化学性质较为稳定，粒径能够降到几纳米，有着极高的催化活性以及很好的磁响应与耐候性等优点，可以在多个方面进行合理运用。
比如，汽车面漆与皮革方面、塑料与涂料方面、催化剂与组织工程方面等，与此同时，有望探索新的用途。
本研究针对四氧化三铁纳米材料的制备及其在各方面的运用进行了分析和论述。
1 四氧化三铁性质与结构铁氧化物可以划分成3种类型，即四氧化三铁、一氧化铁与三氧化二铁，其化学名称是Fe 3O 4、FeO 、Fe 2O 3，而M （Fe 3O 4）=231.540。
四氧化三铁为黑色晶状固体，是电的导体，具备磁性，同时，不溶于水，还有还原性与氧化性。
四氧化三铁高温有氧加热容易氧化成三氧化二铁；还易于被还原性强的物质还原成铁单质。
经过X-射线衍射能够发现：四氧化三铁化合物是以Fe 2+与Fe 3+混合氧化态构成，属于反尖晶石结构。
2 四氧化三铁纳米材料的制备方式分析通常而言，影响纳米四氧化三铁性能的核心因素有结晶度与磁饱和量、粒径与矫顽力等。
不一样的性能，其适用范围不同，如此看来，四氧化三铁纳米粒子制备方式存在着一定的差异性。
四氧化三铁纳米粒子制备方式的关键为物理与化学方式。
物理方式中具有代表性的就是机械球磨方式，该制备方式简单，可是所花时间长，颗粒大小不同，产品纯度不高，所以，该方式制备出来的纳米材料不能满足科学领域的需求。
当下制备四氧化三铁纳米粒子的常用法为化学方式，合成的纳米粒子很稳定，形状可以控制，同时，可以单分散，该制备方式程序简单，费用低。
当下制备纳米四氧化三铁的方式较多，比如热液、沉淀与热水解方式等。
2.1 水热方式这种方法也被称为热液方法，从宏观角度而言涵盖了水溶剂热方式以及溶剂热法。
反应是于高压和高温下的水溶液中展开的，因此，一定形式的前驱物质会产生和常温下不一样的性质，比如，溶解度提高、化合物晶体结构转型、离子活度加强等。
纳米四氧化三铁_Fe_3O_4_的制备和形貌
收稿:2006年7月,收修改稿:2006年10月 3国家自然科学基金项目(N o.20471008)资助33通讯联系人 e 2mail :ztlbit @纳米四氧化三铁(Fe 3O 4)的制备和形貌3于文广 张同来33 张建国 郭金玉 吴瑞凤(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室 北京100081)摘 要 纳米Fe 3O 4因其特殊的理化性质及在生物医学领域潜在的应用而得到广泛研究。
本文综述了纳米Fe 3O 4的制备方法,包括直流电弧等离子体法、热分解方法、沉淀法、水热法、电化学法、微乳液法、溶胶2凝胶法、有机物模板法、回流法等,结合作者在Fe 3O 4纳米粒子制备方面的最新工作,介绍了纳米Fe 3O 4的新颖形貌。
对纳米级Fe 3O 4制备研究的发展趋势进行了展望。
关键词 纳米晶 Fe 3O 4 制备 形貌中图分类号:O614181;T B383;T M27 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)0620884209The Preparation Methods of Magnetite N anoparticles and Their MorphologyYu Wenguang Zhang Tonglai33 Zhang Jianguo Guo Jinyu Wu Ruifeng(State K ey Laboratory of Explosion Science and T echnology ,Beijing Institute of T echnology ,Beijing 100081,China )Abstract Magnetite nanoparticles have been intensively concerned and researched in recent years due to their special properties in chemistry and physics and future applications in biology and medicine.M ore and m ore attentions have been paid to preparation methods as well as m orphologic manipulation of magnetite nanoparticles since the characters and applications of magnetite nanoparticles are usually decided by their preparation method and shape.In this paper ,preparation methods of magnetite nanoparticles are summarized ,including DC arc plasma method ,thermal decom position method ,ball milling method ,co 2precipitation method ,hydrothermal method ,s ol 2gel method ,electrochemical process ,micro 2emulsion ,tem plate method and s o on.The current w ork of authors in preparing magnetite nanoparticles with various m orphologies such as octahedron ,foursquare and polyhedron is presented.Such magnetite nanoparticles with novel octahedral shapes was synthesized and reported by authors for the first time ,s o did the foursquare and polyhedral magnetite nanoparticles.The development trends of methods of preparing magnetite nanoparticles are als o discussed.K ey w ords nanoparticles ;magnetite ;preparation methods ;m orphology1 引言四氧化三铁(Fe 3O 4)是一种重要的尖晶石类铁氧体,是应用最为广泛的软磁性材料之一,常用作记录材料、颜料、磁流体材料,催化剂,磁性高分子微球和电子材料等,其在生物技术领域和医学领域亦有着很好的应用前景[1—7]。
磷酸铁锂综述
一，结构在结构上呈橄榄石型，属Pmnb空间点群，正交晶系；每个晶胞含有4个LiFePO4单元；在晶体结构中，氧原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列，Fe 与Li分别位于氧原子的八面体中心，形成变形的八面体，P原子位于氧原子的四面体中心位置；晶体中的O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列，Li+的通道有限，使得室温下Li+在通道中的迁移速率较小。
二，充放电机理1，如下图2，为了理解LiFePO4随循环次数增加容量减小的现象，人们对锂离子脱嵌机理进行了研究，提出了2种模型：即马赛克模型和辐射（径向）模型。
三，优缺点：1，优点：成本低廉，无毒性，对环境友好，充放电过程中能保持晶体结构的高度稳定，循环寿命长，耐高温性能好，可高倍率充放电，不会爆炸，是一种理想的锂离子二次电池正极材料。
2，缺点: LiFePO4的电子传导率（1·0×10-9S/cm）和离子传导率低（1·0×10-14~1·0×10-11cm2/s）；大倍率充、放电时的比容量低（倍率性能差）；振实密度低四，电化学性能：对锂平台电压3·4V，理论比容量达170mA·h/g，理论比能量约550Wh/kg五，制备：LiFePO4可采用多种工艺方法进行合成：A.固相法1，高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法，也是最成熟的方法，通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成。
优点：高温固相合成法操作及工艺路线设计简单，工艺参数易于控制，制备的材料性能稳定，易于实现工业化大规模生产。
缺点：!粉体原料需要长时间的研磨混合，且混合均匀程度有限，掺杂改性效果较差；"要求较高的热处理温度和较长的热处理时间，能耗大；#产物在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别，易出现的杂质相；$材料电化学性能不易控制；%采用的草酸亚铁比较贵，材料制造成本较高；反应时需要大量的惰性保护气体，惰性气同时烧结过程中会产生氨气、水、二氧化碳，他们在炉膛内经过冷却的过程时会产生碳酸氢铵晶体颗粒而造成产品的污染。
纳米四氧化三铁的制备、修饰及磁场的影响
(4)在十六烷基三甲基溴/氯化铵存在的情况下,以氯化钴、氯化镍和联氨为起始原料,经水热处理制备了6-7μm长的亚微米链状镍钴(NiCo)合金聚集体。研究了表面活性剂对其结构和形貌的影响,并对其磁性能进行了研究。
目前的研究中,制备分散性好的、稳定性高的油基磁流体一直是磁流体制备过程的难点。本论文对油基磁流体的六种制备工艺进行了研究,制备出了在多种有机介质中纳米分散的四氧化三铁磁流体。红外光谱和X-射线衍射实验表明,油酸在Fe3O4粒子表面形成了包覆,且磁流体制备过程中表面活性剂油酸和有机介质的加入并不影响Fe3O4粒子的晶形。制备的Fe3O4粒子洗涤后,不经过干燥过程分散在有机介质中,得到的磁流体磁含量最高,达到12%;磁流体中Fe3O4粒子粒径分布窄,绝大多数粒子粒径在6-10nm范围。在Fe3O4粒子制备过程中加入有机介质制得的磁流体粒径分布均一,粒子集中分布在5-7nm,磁含量在10%左右。得到的磁流体均具有很好的磁响应性和稳定性。
,说明了纳米晶和非纳米晶之间明显的晶界阻值差别及颗粒小的材料有更大的晶界电阻。
2.纳米四氧化三铁的制备和性质研究分别采用沉淀法、水热法和溶剂热法,以七水合硫酸亚铁和氢氧化钠为反应物,制备出四氧化三铁纳米片、纳米球和立方块。其中,沉淀法的实验条件简单温和,得到的四氧化三铁纳米球具有高矫顽力,其值达到175Oe;水热法制备的立方块状四氧化三铁在几种方法制得的产物中结晶度最好;溶剂热法能够制备出均一而规整的四氧化三铁纳米纳米片,并具有高达100emu/g的磁饱和度。磁学测量的结果表明:粉末磁性材料的矫顽力和磁饱和度与其晶体尺寸和结晶度紧密相关。
纳米四氧化三铁的化学制备方法研究进展
纳米四氧化三铁的化学制备方法研究进展一、本文概述纳米四氧化三铁（Fe₃O₄），作为一种重要的磁性纳米材料，因其独特的磁学、电学以及催化性质，在生物医学、信息存储、环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。
随着纳米技术的不断发展，纳米四氧化三铁的化学制备方法研究成为了当前材料科学领域的热点之一。
本文旨在对近年来纳米四氧化三铁的化学制备方法研究进展进行全面的概述，旨在探讨其制备方法的发展趋势、面临的挑战以及未来可能的应用方向。
通过系统综述已有研究成果，旨在为科研人员和相关从业人员提供有益的参考和借鉴，进一步推动纳米四氧化三铁在实际应用中的发展和进步。
二、纳米四氧化三铁的化学制备方法概述纳米四氧化三铁（Fe₃O₄）的制备方法多种多样，其中化学制备法因其实验条件温和、操作简便、产物纯度高和粒径可控等优点而受到广泛关注。
化学制备纳米四氧化三铁的方法主要包括共沉淀法、热分解法、微乳液法、溶胶-凝胶法和水热法等。
共沉淀法是最常用的制备纳米四氧化三铁的方法之一。
通过向含有铁盐（如FeCl₃、FeSO₄等）的溶液中加入沉淀剂（如NaOH、NH₃·H₂O等），使铁离子在溶液中发生沉淀，再通过热处理得到纳米四氧化三铁。
共沉淀法具有操作简单、反应条件温和、易于工业化生产等优点，但制备过程中易引入杂质，影响产物的纯度。
热分解法是通过在高温下分解含铁有机化合物或无机化合物来制备纳米四氧化三铁的方法。
常用的含铁有机化合物有乙酰丙酮铁、油酸铁等，无机化合物有草酸铁、碳酸铁等。
热分解法可以制备出高纯度、结晶性好的纳米四氧化三铁，但设备成本高，制备过程需要高温，操作较为困难。
微乳液法是一种在微乳液滴中进行化学反应制备纳米材料的方法。
通过将含铁盐溶液和沉淀剂分别溶于两种不同的表面活性剂形成的微乳液中，在微乳液滴内部发生沉淀反应，从而制备出纳米四氧化三铁。
微乳液法具有粒径分布窄、易于控制等优点，但制备过程中需要使用大量的表面活性剂，对环境造成一定污染。
纳米四氧化三铁的制备及表面改性.
纳米四氧化三铁的制备与表面改性化学与材料科学系 09级应用化学1班刘立君李淑媛摘要：由于纳米Fe3O4在光学、电学、热学、磁学、力学等方面独特的性质，对它的研究越来越多，且在各个领域的应用也越来越广泛，因此本文详细介绍了纳米四氧化三铁的各种制备方法，对其制备工艺的优缺点、应用前景、产品性能进行了详细的比较；并综述了纳米四氧化三铁的表面改性的方法，如有机改性、无机改性、偶联改性、小分子改性、大分子改性等改性手法，以及表面改性后各种纳米Fe3O4的特征与用途前景。
关键词纳米Fe3O4 综述表面改性1引言四氧化三铁的性质：四氧化三铁在常温常压状态下是一种具有强磁性的黑色粉末状晶体，潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成三氧化二铁，二价铁离子被氧化成三价铁离子。
四氧化三铁具有强磁性，四氧化三铁固体具有优良的导电性。
因为在磁铁矿中，由于Fe2 +与 Fe3 +在八面体位置上基本上是无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性能。
X 射线研究表明，四氧化三铁是铁( III) 酸盐，即 Fe2 +( Fe3 +O2 －2)2，称为“偏铁酸亚铁”，化学式为Fe( FeO2)2。
在四氧化三铁里，铁显两种价态，所以常常将四氧化三铁看成是由 FeO 与 Fe2O3组成的化合物，也可表示为 FeO·Fe2O3，但不能说是 FeO 与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。
常见的天然磁铁矿中主要成分是四氧化三铁的晶体。
磁性纳米粒子的性质：纳米材料指颗粒尺寸在1-100nm间的粒子,及由其聚集而成的纳米固体材料,具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使得其与同组成的材料相比,显示独特的光学、电学、热学、磁学、力学及化学性质。
当磁性纳米材料的尺寸减小到纳米尺度时,尺寸和形状这两个关键参数强烈影响着其磁性能,使磁性纳米粒子呈现超顺磁性,高矫顽力,低居里温度和高磁化率，同时,磁性纳米粒子具有以下几方面的特性:第一,磁性纳米粒子具有可控性的粒径(从几纳米到几十纳米),小于或相当于细胞(10-100nm),病毒(20-450nm),蛋白质(5-50nm),基因(Znm宽10-100nm长)的尺度,这表明磁性纳米粒子能够接近我们所感兴趣的生物实体.事实上,它们可以被生物分子修饰后连接到生物实体上,由此提供了一种可控的标一记方法；第二，磁性纳米粒子的磁性遵从库仑定律,能够通过外加磁场加以控制；第三,磁性纳米粒子能够对磁场的周期性变化产生响应,从激励场获得能量,由此微粒能够被加热,从而可用于热疗,传输大量的热能到靶区,如肿瘤；第四,磁性纳米粒子可从尿液及大便中排泄，其中经肾脏排出较多,肠道排出较少。
四氧化三铁纳米材料的制备与应用
四氧化三铁纳米材料的制备与应用一、本文概述随着纳米科技的快速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质，在众多领域展现出了广阔的应用前景。
四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米材料作为其中的一种，因其优良的磁学、电学和催化性能，受到了科研工作者和工程师们的广泛关注。
本文旨在全面综述四氧化三铁纳米材料的制备方法，探讨其应用领域，以及展望未来的发展方向。
本文将详细介绍几种常用的四氧化三铁纳米材料制备方法，包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法以及物理法等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的应用场景。
通过对比各种方法的制备原理、操作过程以及所得产物的性能，可以为实验者提供选择制备方法的参考依据。
本文将重点讨论四氧化三铁纳米材料在生物医学、磁流体、催化剂、磁性材料、电磁波吸收材料等领域的应用。
例如，在生物医学领域，四氧化三铁纳米材料可作为磁共振成像的造影剂、药物载体以及热疗剂等；在磁流体领域，其可作为密封材料、润滑剂和磁记录介质等。
通过深入剖析这些应用案例，可以展示四氧化三铁纳米材料的多功能性和广阔的应用前景。
本文将展望四氧化三铁纳米材料未来的发展方向。
随着纳米技术的不断进步和跨学科研究的深入，四氧化三铁纳米材料有望在更多领域展现出独特的优势。
例如，通过与其他纳米材料的复合，可以进一步提高其性能和应用范围；通过对其表面进行修饰，可以增强其与生物组织的相容性和靶向性等。
因此，四氧化三铁纳米材料的研究将持续成为纳米科技领域的重要课题。
二、四氧化三铁纳米材料的制备方法四氧化三铁（Fe3O4）纳米材料的制备方法多种多样，常见的包括共沉淀法、热分解法、微乳液法、溶胶-凝胶法以及水热法等。
这些方法各有特点，适用于不同规模和应用需求的四氧化三铁纳米材料制备。
共沉淀法：共沉淀法是一种通过控制溶液中的沉淀条件，使铁离子和亚铁离子在溶液中同时沉淀，进而形成四氧化三铁纳米材料的方法。
这种方法操作简单，易于控制，但制备出的纳米颗粒尺寸分布较宽。
四氧化三铁团聚_解释说明以及概述
四氧化三铁团聚解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将对四氧化三铁团聚进行解释说明和概述。
四氧化三铁团聚是指四氧化三铁颗粒通过相互吸附或凝聚，在特定条件下形成团块的现象。
该现象在自然界和工业应用中普遍存在，具有广泛的研究价值和重要意义。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，即引言、四氧化三铁团聚解释说明、概述四氧化三铁团聚的意义和影响、实验方法与研究进展综述以及结论与展望。
在引言部分，我们将简要介绍本文的内容和结构安排，为读者提供整体的了解和阅读指南。
1.3 目的本文旨在深入了解和探讨四氧化三铁团聚现象，并从多个角度解释其成因和机制。
同时，我们将探讨该现象在工业应用领域、环境污染研究以及材料科学和纳米技术等领域中的重要性和影响。
最后，我们将综合现有实验方法与研究进展，总结归纳四氧化三铁团聚现象，并展望未来的研究方向。
在下一部分中，我们将详细介绍四氧化三铁团聚的定义及背景知识。
2. 四氧化三铁团聚解释说明：2.1 定义及背景知识：四氧化三铁（Fe3O4）是一种常见的金属氧化物，由铁和氧元素组成。
它具有独特的磁性和导电性质，在许多领域中具有广泛的应用。
然而，在某些条件下，四氧化三铁会发生团聚现象。
2.2 成因分析：四氧化三铁团聚是指在特定环境下，四氧化三铁颗粒之间发生相互吸附或凝聚形成更大尺寸的团块或簇状结构。
这种团聚现象可以通过静电作用、溶剂介导、表面张力等因素来解释。
首先，静电作用是造成四氧化三铁团聚的重要原因之一。
在适当的条件下，四氧化三铁颗粒表面带有正负电荷，形成静电吸引力使其相互吸附在一起，并最终形成大尺寸的团块。
其次，溶剂介导也对团聚现象起到关键作用。
在液体环境中，溶剂分子与四氧化三铁颗粒之间的相互作用可以促进颗粒之间的聚集。
溶剂中的离子或分子会与四氧化三铁表面发生相互作用，影响颗粒的表面电荷，从而引起团聚。
最后，表面张力是导致四氧化三铁团聚的另一个因素。
表面张力使得四氧化三铁颗粒在液体中形成较大的结构。
Fe3O4纳米粒子的制备
Fe3O4纳米粒子的制备本文综述了四氧化三铁纳米粒子的各种制备方法，包括共沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法、水热合成法，最后对制备方法进行了展望。
标签：Fe3O4；纳米粒子；制备方法0 引言磁性纳米材料由于具有顺磁效应受到众多科研工作者的关注，其中Fe3O4纳米粒子由于其超顺磁性、高表面活性等特性，成为磁性纳米材料的重点研究方向[1]。
当前Fe3O4纳米粒子的研究重点[2]在于：改进或优化Fe3O4纳米粒子的常规制备方法，研究新制备方法。
本文重点对Fe3O4纳米粒子的常用化学制备方法进行了总结，并对其发展方向进行了展望。
1 Fe3O4纳米粒子的制备1.1 共沉淀法共沉淀法包括：（1）滴定水解法，即将稀碱溶液滴加到一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合溶液，使混合液的pH值逐渐升高，进而水解生成Fe3O4纳米粒子；（2）Massmart水解法[3]，即通过将一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合液直接加入到强碱性水溶液，铁盐在强碱性水溶液中瞬间水解结晶形成Fe3O4纳米粒子。
Goya[4]等通过共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子，在制备过程中发现纳米粒子的粒径尺寸会影响其磁化强度；Lin[5]等则用共沉淀法合成了Fe3O4纳米粒子，并在其表面包覆了高分子考察其生物特性。
通过共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子粒径小、颗粒均匀、分散性好且对实验条件无太高要求，常规条件下即可进行。
1.2 微乳液法微乳液法又称为反相胶束法，是一种新型的制备Fe3O4纳米粒子的液相化学法。
该方法通过形成油包水型（WPO）或水包油（OPW）微乳液将反应空间局限在微乳液滴的内部。
周孙英[6]等利用油包水（WPO）型反相微乳，通过该微乳液的“微型水池”制备了纳米级的Fe3O4黑色颗粒；Liu[7]等则通过将定量的FeCl3 和FeCl2 混合溶液滴加到微乳液中，在非氧化的环境下得到Fe3O4纳米粒子。
通过微乳液法制备Fe3O4纳米粒子可有效避免颗粒之间的进一步团聚，因而能较好地控制纳米粒子的尺寸。
铁矿综述
一、综述铁，是世界上发现最早，利用最广，用量最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的大约95%左右。
铁矿石主要用于钢铁工业，机械生产，冶炼含碳量不同的铁矿石生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。
生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。
钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。
合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。
此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。
钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。
自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工业大生产以来，钢铁一直是最重要的结构材料，在国民经济中占有极重要的地位，是社会发展的重要支柱产业，是现代化工业最重要和应用最多的金属材料。
所以，人们常把钢、钢材的产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术发展水平的重要标志。
二、矿物原料特点(一)主要铁矿物铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有1 70余种。
但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
1．磁铁矿主要成分为Fe3O4，即四氧化三铁，每个Fe3O4分子中有两个+3价的铁原子和1一个+2价的铁原子，氧原子现-2价，其中Fe的质量分数约为72.3597945571%。
等轴晶系。
单晶体常呈八面体，较少呈菱形十二面体。
在菱形十二面体面上，长对角线方向常现条纹。
集合体多呈致密块状和粒状。
颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。
硬度5.5～6.5。
比重4.9～5.2。
具强磁性。
磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+，还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些矿物亚种，即：(1)钛磁铁矿Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0＜x＜1)，含TiO212%～16%。
Fe3O4／CS纳米复合材料的制备与应用研究进展
山西大同大学学报（ 自然科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｄ ａ ｔ ｏ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ １ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
Ｖ０ ｌ － ２ ９ ． ＮＯ ． ５ ０ｃ ｔ ２ ０ｌ ３
Ｆ ｅ ３ Ｏ ４ ／ Ｃ Ｓ纳 米 复 合 材 料 的 制 备 与应 用 研 究 进 展
乔永生 ， 沈腊珍 ， 王海青
（ 山西大 同大 学化 学与－ ｆ ｔ ＿ ｖ ＿ ＿ 学院 ，山西大 同 ０ ３ ７ ０ ０ ９ ）
靶 向性 ＿ １ ｌ 。 超顺 磁性 Ｆ ｅ ０ 纳米 粒 子 的 比表 面 积效
壳 聚糖 衍 生 物 具 有 止 血 、 止 痛 、促 进 上 皮 细胞 生
长、 有 利 于新生组 织 细胞结 构 重塑 和构 建等 生物 活
性 ，因此 ， 对 于创 面愈合 和创 面治疗 都 有着 十分 重
纳米粒 子 ，大致 步骤是 在氮气 的环境 下将 ８ ０ ｍＬ ， ６ ｏｏ ｔ ｌ ／ Ｌ氢 氧化钠 溶 液加入 到 三颈瓶 中并机 械搅 拌 ， 等到 温度 上升 到 ５ ５ ０ Ｃ时 ，慢慢 加入 壳 聚糖 缓 冲液 与硫 酸亚 铁 、 硫酸亚铁铵和 ０ ． １ ｏｏ ｔ ｌ ／Ｌ醋 酸 钠 缓
基 可 以与带 有 负 电荷 的细 菌通 过静 电吸 引力 作 用 ，
一
ｌ Ｆ ｅ ３ ０ ４ ／ Ｃ Ｓ 纳米复合材料 的制备
１ ． １ 化 学共 沉淀法
化 学 共 沉 淀 法 是 将 原 料 按 化 学 计 量 配 比溶 于
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四氧化三铁纳米的制备应用及表征摘要：总结了磁性纳米Fe3O4粒子的制备方法，有共沉淀法、超声波沉淀法、水热法、微乳液法、水解法、溶胶- 凝胶法，多元醇法等，并讨论了磁性纳米Fe3O4粒子在磁性液体、生物医学、微波吸附材料磁记录材料、催化剂载体等领域的应用。
简述了Fe3O4得表征手段，最后对纳米Fe3O4的研究前景进行了展望。
关键词：四氧化三铁；磁性纳米颗粒；制备；应用；表征The Preparation and Application of Fe3O4 Magnetic Nano- particles【Abstract】The chemical preparation methods were summarized including co-precipitation,sol-gel method, microemulsion , hydro-thermal method etc. Based on the recent progress , relative meritsof those methods were analyzed. The application of Fe3O4nano-particles in magnetic fluid , magnetic recording materials , catalytical and microwave materials and medicine were introduced.【Key Words】Fe3O4; magnetic nanoparticle; preparation; progressFe3O4磁性纳米颗粒由于具有与生物组织的相容性、与尺寸和形貌有关的电学和磁学性能，且具有好的亲水性、生物兼容性、无毒和高的化学稳定性，所以成为生物磁应用方面的理想材料使其在电子与生物敏感材料，尤其是生物医学领域被人们广泛关注【1】。
应用于生物技术的纳米颗粒需要优良的物理、化学以及磁学特性【2】：（1）具有高磁化率，使材料的磁性较强，一般为铁磁性纳米颗粒；（2）颗粒尺寸为6~15 nm（当颗粒直径小于15 nm 时，就变为单磁畴磁体而具有超顺磁性并且饱和磁化强度很高），比表面积高；（3）具备超顺磁性等。
另一方面，磁性纳米颗粒表面需要被特种有机物质修饰，才能具有独特的生物医学功能。
磁性纳米微粒的制备方法主要有物理方法和化学方法【3-4】。
物理方法制备纳米微粒一般采用真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法等。
但是用物理方法制备的样品一般产品纯度低、颗粒分布不均匀，易被氧化，且很难制备出10nm以下的纳米微粒，所以在工业生产和试验中很少被采纳。
化学方法主要有共沉淀法、超声波沉淀法、水热法、微乳液法、水解法、溶胶- 凝胶法，多元醇法等。
采用化学方法获得的纳米微粒的粒子一般质量较好，颗粒度较小，操作方法也较为容易, 生产成本也较低, 是目前研究生产中主要采用的方法【5-8】。
1、制备方法1.1共沉淀法共沉淀法是在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中, 加入适当的沉淀剂, 使金属离子均匀沉淀或结晶出来, 再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉. 共沉淀法是目前最普遍使用的方法, 其反应原理是: Fe2++ Fe3++ 8OH＝＝Fe3O4+ 4H2O付云芝【9】等采用共沉淀法制备出立方晶系的单分散、小粒径Fe3O4 颗粒。
通过控制制备最佳条件为:铁盐溶液浓度为0. 5mol /L，沉淀剂溶液浓度为0. 2mo l/L，Fe2+：Fe3 +：OH- = 1. 00 ：1. 00 ：6. 00, 反应温度为30℃，搅拌速度为1000 r /m in. T. Fried【10】等在80℃氩气保护下将氨水缓慢滴加到FeCl2与FeCl3的混合溶液中得到纳米Fe3O4颗粒, 并使用油酸对其进行包覆，得到了平均粒径为2 nm 的Fe3O4颗粒膜。
Yong- kang sun【11】等人采用部分限制共沉淀法，只是向酸化了的磁性纳米悬浮液中通入空气进行氧化的情况下制备了平均粒径为7 ~ 13 nm 的纳米Fe3O4。
陈亭汝【12】等在搅拌速度较快的情况下，n ( Fe3+ ) /n( Fe2+ )为1. 8 ：1，熟化温度70℃，熟化时间30min，以氨水作沉淀剂最佳pH值是9左右，可制得纯度较高的Fe3O4磁性粒子。
采用化学共沉淀法制备了分散良好的Fe3O4磁性纳米颗粒，所制备的纳米颗粒均为单相Fe3O4，颗粒呈球形，大小均匀，分散性良好，平均粒径约13 nm。
Fe3O4磁性纳米颗粒的磁性能显示出典型的超顺磁行为。
但反应过程中影响因素比较多, 如铁盐的类型、沉淀剂的种类及加入方式、反应终点的pH 值、熟化等处理都有影响。
1.2超声沉淀法超声波对化学反应起作用的主要原因在于超声波所产生的超声波气化泡∃形成局部的高温高压环境和具有强烈冲击力的微射流。
V ijayakumar【13】等在5 ∀、0. 15MPa的氩气环境下, 在高强度超声波环境里从乙酸铁盐水溶液中制得粒径为10 nm、具有超顺磁性的Fe3O4纳米颗粒, 室温下磁化强度约为1. 25 emu∕g1.3溶胶- 凝胶法溶胶- 凝胶方法(Sol - Gel) 是日本科学家Sugimoto 等于上世纪90 年代发展起来的一种液相制备单分散金属氧化物颗粒的新工艺溶胶- 凝胶法基本原理是: 将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶, 然后使溶质聚合凝胶化, 再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分, 最后得到无机材料。
溶胶- 凝胶方法包括以下几个过程: (1) 水解; (2) 单体发生缩合和聚合反应形成颗粒; (3) 颗粒长大; (4) 颗粒团聚, 随后在整个液相中形成网状结构, 溶胶变稠形成凝胶。
其中, 控制溶胶凝胶化的主要参数有溶液的pH值、溶液浓度、反应温度和时间等。
通过调节工艺条件, 可以制备出粒径小、粒径分布窄的纳米微粒。
Tang 【14】等在300 ℃以溶胶- 凝胶方法合成了具有纳米结构的磁性Fe3O4薄膜，且薄膜表面无一裂缝, 在所加磁场为0～119T 时, 表现出磁光效应。
Xu【15】等利用溶胶- 凝胶法在真空退火的条件下合成磁性Fe3O4纳米粒子，磁性粒子的大小、饱和磁化强度以及矫顽力都随着合成温度的增加而增大，而且Fe3O4粒子的相态随着不同的反应温度和气氛而变化。
此种方法能够比较严格区分晶体结晶成核和生长两个阶段，避免晶粒在生长过程中的大量聚沉现象，从而获得高度单分散的纳米颗粒。
但Sol - gel 方法采用金属醇盐作为原料, 致使成本偏高, 且凝胶化过程缓慢, 合成周期长。
周洁等将20 mL的KOH 溶液倒入烧瓶中搅拌, 再将20 mL的KNO3 溶液加入其中, 充分搅拌后, 将10 mL的FeSO4溶液缓慢加入, 产生一些絮状物质, 90的水浴中陈化4 h, 便可得到Fe3O4凝胶液. 将凝胶溶液置于磁场中分离, 可制备出粒径最小为36 nm的Fe3O4粒子。
溶胶凝胶法的优点是能够保证严格控制化学计量比，易实现高纯化；工艺简单，反应周期短，反应温度低；产物粒径小，分布均匀，分散性好。
1.4微乳液法微乳液是由油、水、表面活性剂有时存在助表面活性剂组成的透明、各向同性、低黏度的热力学稳定体系, 其中不溶于水的非极性物质作为分散介质, 反应物水溶液为分散相, 表面活性剂为乳化剂, 形成油包水型(WPO) 或水包油(OPW) 微乳液。
这样反应空间仅限于微乳液滴这一微型反应器的内部, 可有效避免颗粒之间的进一步团聚。
因而得到的纳米粉体粒径分布窄、形态规则、分散性能好且大多为球形。
同时, 可通过控制微乳化液体中水的体积及各种反应物的浓度来控制成核、生长, 以获得各种粒径的单分散纳米微粒。
Arturo M【16】等在AOT - H2O - n - Heptance 体系中，将含有0.15 molPL FeCl2和0.3 molPL FeCl3的微乳液与含有NH4OH的微乳液混合, 充分反应，产物离心分离后，用庚烷、丙酮洗涤并干燥得到粒径为4 nm 的Fe3O4纳米颗粒。
该方法具有实验装置简单、操作方便、能耗低、应用领域广等优点，在合成磁性纳米铁及铁系金属和化合物方面得到了广泛的应用。
但由于反应的温度低，因而得到的粒子的结晶性能较差，使得粒子的磁性质也受到影响。
1.5水热法水热法是在密闭高压釜内的高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使通常难溶或不溶的前驱体溶解，从而使其反应结晶的一种方法。
即提供了一个在常压条件下无法得到的特殊的物理化学环境, 使前驱物在反应系统中得到充分的溶解，形成原子或分子生长基元, 最后成核结晶，反应过程中还可进行重结晶水热条件下，水作为溶剂和矿化剂，同时还起到以下两个作用: (1) 液态或气态水都是传递压力的媒介；(2) 在高压下，绝大多数反应物均能部分溶解于水，促使反应在液相或者气相中进行。
吴明【17】在等人以( C2H5 ) 2 Fe和FeCl2. 4H2O 为反应前驱物, 沿着不同的化学反应路线，采用水热处理工艺制备出了球形、方形以及棒形的Fe3O4粒子。
Chen D【18】等用N2做作为环境气体，Fe( OMOE ) 2(甲氧基亚铁)在MOE(甲氧乙醇)中回流4h，在磁搅拌下加入一定量MOE与H2O的混合溶液，得到的悬浮物在水热釜中反应得到了不同粒径的Fe3O4颗粒。
Fan R【19】等在高压釜内放入适量的FeSO4、N a2 S2O3 和蒸馏水，缓慢向混合液中滴加1. 0 mol/L 的NaOH溶液并不断搅拌，反应温度为140℃，12 h后冷却至室温，得到平均粒径为50 nm 的准球型多面体Fe3O4纳米晶体，产率高于90%。
该法的优点是制备出的粒子具有纯度高、晶形好、大小可控、晶形发育完整等特点，但是由于水热法要求使用耐高温和耐高压设备, 因而在实际应用中受到一些影响，而且得到的粒子溶解性和分散性也比较差。
1.6水解法水解法可以分为两种: 一种是Massart水解法, 即将摩尔比为2：1的三价铁盐( Fe3+ )与二价铁盐( Fe2+ )混合溶液直接加到强碱性的水溶液中，铁盐瞬间水解、结晶，形成Fe3O4微粒；另一种为滴定水解法，是将稀碱溶液逐渐滴加到摩尔比为2：1的三价铁盐( Fe3+)与二价铁盐( Fe2+ )混合溶液中，使铁盐的pH 值逐渐升高，水解后生成Fe3O4 纳米晶粒。
郑举功【20】等用十二烷基苯磺酸钠作为表面改性剂，Fe2 +与Fe3 +摩尔比1 ：1. 75，恒温熟化的温度为80 ℃，制备出平均粒径尺寸为60 nm 左右、窄分布、纯度较高、结晶好的Fe3O4粉体。
水解法对设备的要求低，反应可以在较为温和的条件下进行，所用的原材料为廉价的无机盐，工艺流程简单，且反应过程中成核容易控制，反应产物纯度高，粒子分散性比较好。