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模板技术是目前制备粒径可控的空心粒子的最佳方法。本文采用模板法技术制备了壳层含有大量介孔,厚度在纳米级别并可方便调控的Fe2O3空心粒子和铁磁空心粒子,研究内容包括三个部分:(1) 模板P(St-AA)乳胶粒子的制备与表征;(2) P(St-AA)/铁的氧化物核壳结构粒子的制备与表征;(3) 铁磁性空心粒子的制备与表征。主要结论如下: 第一部分通过种子无皂乳液法制备了表面羧基化、粒径分布窄的P(St-AA)乳胶粒子,实验结果表明乳胶粒子的粒径大小与St单体浓度和AA/St配比成正比;TEM照片和红外光谱表明AA在PSt粒子表面聚合形成表面羧基化的核壳结构粒子。同时指出P(St-AA)乳胶粒子的水乳液不可长时间静置存放,但真空干燥后的乳胶粒子粉末可长期保存而不改变粒子形貌。 第二部分报道了一种新的制备核壳粒子液相沉积法,铁的氧化物包覆在P(St-AA)模板粒子的表面形成草莓状结构的核壳粒子。制备过程中存在Fe(OH)3向FeOOH的转变,并进一步向Fe2O3转变的两个相转变过程;体系中H+离子可促进由Fe(OH)3向Fe2O3的相转变,有利于形成均匀的包裹层:可以通过调节体系中Fe3+的浓度和重复包裹的方法有效的调控包裹层的厚度。该研究为制备其它材料的核壳粒子提供了新方法。 第三部分研究了热处理条件对空心粒子的结构、形貌及性能的影响,首次提出草莓状包覆结构有利于空心结构的形成。壳层厚度太厚、过快和过慢的升温速率都不利于得到空心结构;500℃氢气气氛还原不改变空心粒子的形貌;空心粒子的粒径取决于聚合物模板粒子的大小,壳层厚度取决于包裹层厚度;空心铁粒子的饱和磁化强度高达到95.26emu/g,具有较好的抗氧化能力,其磁能积可增大到1.46×103J/m3,有利于以磁损耗为主要吸波机制的铁磁性空心粒子在吸波材料领域的应用。