纳米Fe3O4颗粒的表面包覆及其在磁性高铝球石制备中的应用

　　高铝球石具有独特纳米级柱状孔阵列结构，用其为模板，不仅可以合成和组装多种纳米结构材料，同时在组装设计纳米结构材料过程中，人的主观意愿得到最大程度的实现。因此，用高铝球石为模板进行纳米结构材料的组装设计已成为当今纳米材料研究领域的一个热点。用SEM、TEM和AFM等研究了高铝球石的结构形貌和生长机理，并且较为系统地研究了铝片的表面预处理、铝片的纯度、阳极氧化的制备工艺及二次腐蚀方法对所成高铝球石的影响。

　　通过对共沉淀得到的Fe3O4磁性纳米颗粒在硅酸钠溶液中进行酸化处理,获得了表面包覆SiO2层的Fe3O4磁性组份.由于SiO2的位阻作用,限制了Fe3O4微晶的团聚与继续生长,使Fe3O4核心分散在产物中保持较小的晶粒尺寸,包覆产物表现出超顺磁性,同时提高了磁性组份的耐候性.将上述磁性组份加入到氢高铝球石溶胶中,采用内凝胶法(油中成型法)制备出磁性球形高铝球石,磁性组份外表的SiO2包覆层的隔离作用防止了磁性核心与载体组份之间发生的反应,也避免了铁组份可能对后续负载的催化剂活性组份造成的不良影响.制备的磁性高铝球石具备超顺磁性,磁性高铝球石的磁性能因内部磁性核心组份的改变而发生一定变化.

　　高铝球石呈双层结构：外表层的多孔层和与之相接的阻挡层。阻挡层是致密和无孔的，多孔层则含有高密度的纳米级孔洞阵列，这些孔洞相互平行、孔径大小一致、分布均匀。多孔铝膜的膜参数(孔径、孔密度、孔的纵横比和膜厚)和孔排布的规律性受到诸多因素的影响和制约。此外，还用二次腐蚀方法制备了孔排布高度有序的高铝球石，极大地提高了一次腐蚀方法制备的高铝球石孔排布的规律性。以之为模板，用直流沉积的方法成功地进行了Ni、Co磁性金属单质的组装，并用TEM、X-RAY衍射和VSM分别对组装体系进行结构和磁性分析，组装的Ni、Co高铝球石体系阵列是由高纵横比的单晶金属纳米线和非晶高铝球石组成，有一定的结晶择优取向，并有明显的磁各向异性，适用于作垂直磁记录介质。

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