基于MCM-41硬模板的镍铁磁性纳米管的合成及其磁性研究.pdf

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1、第25卷第1期化学研究中国科技核心期刊2014年1月CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．chinajourna1．net．cn基于MCM一41硬模板的镍铁磁性纳米管的合成及其磁性研究董丽君，徐庆红，操越，魏伟(北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室理学院，北京100029)摘要：以Si—MCM一41为硬模板，利用介孔材料的吸附作用，将Fe和Ni按一定比例定量吸附组装到介孔材料的孔壁上；然后通过程序升温在900℃条件下高温焙烧，并经氢氟酸处理，得到直径大约为3．0nm的中空铁氧体纳米管．分别利用傅立叶变换红外光谱仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪分析了合成材料

2、的结构、组成、形貌；采用振动样品磁强计测定了其磁性能．结果表明，合成的镍铁氧体纳米管具有良好的管状形貌，其结构与分子筛MCM一41的结构相似，并具有良好的磁学性能．这说明MCM一41分子筛孔道结构具有可复制性，本研究可望为制备具有适当长径比的一维纳米磁性材料打下良好基础．关键词：Si—MCM=41；模板；镍铁氧体纳米管；合成；磁性中图分类号：TQ426．6文献标志码：A文章编号：1OO8一1011(2014)O1一oO58一O5Synthesisandmagneticperformanceofnickel／ironferritenanotubebasedonMCM--41hardte

3、mplateDONGLijun，XUQinghong，CAOYue，WEIWei(StateKeyLaboratoryofChemicalResourceEngineering，FacultyofScienceBeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Fe。andNi。ionswereadsorbedandassembledontheinnerwal1ofmesoporousMCM一41hardtemplateinacertainratio，followedbycalcinationat900

4、℃andimmersioninHFsolutiontoaffordhollowspinelferritenanotube(denotedasNi。／Fe件／MCM一41)withadiameterofabout3．0nm．Thestructure，composition，andmorphologyofas—preparedNi／Fe。／MCM一41nanotubewerecharacterizedbyFouriertransforminfraredspectrometry．scan—ningelectronmicroscopy，transmissionelectronmicrosco

5、py，andX—raydiffraction；anditsmagneticperformancewasdeterminedwithavibratingsainpiemagnetometer．Resultsindicatethatas—preparedNi／Fe。／MCM一41nanotubehasfinetubularmorphology·itsstructureissimilartothestructureofMCM一41，anditexhibitsfinemagneticproperties．Thismeansthatthepore—channelstructureofMCM一4

6、1molecularsievecanbereproduced，andthepresentap—proachcouldhelptoestablishgoodgroundfordevelopingone—dimensionalnanometermagneticmaterialswithanappropriatelengthtodiameterratio．Keywords：Si—MCM一41；template；Ni—ferritenanotube；synthesis；magneticperformance对于合成结构型复合材料来说，模板法是一种重要的合成方法．依据材料组成以及形貌特点，该方

7、法合成的材料在光学、环境保护、生命科学、能源科学等领域有着重要的应用价值．模板法是以主体构型去控制、影响和修饰材料的形貌、控制尺寸以及材料性质等的一种合成方法．它是根据合成材料的大小和形貌设计模板，并基于模板的空间限域作用和调控作用实现对材料合成诸因素的控制，合成所需要的形貌材料．根收稿日期：2013—10—29．基金项目：国家自然科学基金(U1362113)及教育部科技创新基金(pt2012112)．作者简介：董丽君(1987-)，女，硕士生，研究方向为