论文部分内容阅读
L10结构的低维FePt纳米材料具有优异的磁性能和催化性能,在磁记录、生物医学和催化领域上有广阔的应用前景。低维纳米材料的性能与其结构、形貌有密切关系,然而FePt低维纳米材料的可控制备一直是困扰研究人员的问题,揭示FePt纳米材料普适性的生长机制,依然是研究人员追逐的热点。本文针对该领域,利用湿化学法制备FePt低维纳米材料,研究了不同反应条件(前驱体比例,反应温度温度,表面活性剂和还原剂的不同添加量等)对FePt纳米颗粒形貌及磁性能的影响,并探讨了FePt低维纳米材料的生长机理。取得的主要研究结果如下：(1) Fe(acac)3和Pt(acac)2为反应前驱体：利用二苄醚和油胺分别作为溶剂,油胺(OY)油酸(OA)作为表面活性剂,1,2-十六烷二醇(HDD)为还原剂,通过热分解法合成出了FePt纳米材料；合成的低维FePt纳米材料为化学无序的FCC结构。FePt纳米材料的成分与前驱体比例有关,当Pt(acac)2:Fe(acac)3=1:2时Fe、Pt的原子比约为1：1；随着反应温度的增加FePt纳米颗粒由团聚的蠕虫状向熟化的类球形颗粒过渡；通过改变油胺、油酸及1,2-十二烷二醇的添加量,可以得到不同尺寸和形貌的FePt低维纳米材料。(2) Fe(CO)5)和Pt(acac)2为前驱体：随着加温度的不断增加FePt纳米颗粒由球形逐渐向四方形颗粒过渡；当在不同的溶剂中加入不同量的油胺、油酸及1,2-十二烷二醇可得到不同形貌和大小的FePt低维纳米材料,在二苄醚中制备的FePt低维纳米材料形貌多为球形和四方形,而直接用油胺为溶剂则能得到一维的FePt纳米线。(3)推测了FePt低维纳米材料的生长机制：油胺选择性吸附在FePt晶体的(111)面上,阻碍晶体沿某方向生长,可能是其各向异性生长的关键。通过利用油胺和油酸交互作,可以使晶核各向异性生长,最终获得纳米棒、纳米线、纳米球以及纳米四方体。(4)利用快速升温退火炉(RTA-5000),对制备的FePt纳米材料进行快速加热退火(升温速度25℃/秒)。研究表明：FePt纳米材料退火后矫顽力大幅提升,达到了10kOe；退火前后成分变化不大,Fe、Pt原子比依然约为1：1；退火后晶体结构由之前无序的FCC结构变为有序的L10结构；退火后颗粒有所长大但依然为分散的颗粒。