尖晶石型鐵氧體空心多孔微球的制備與磁性研究的中期報(bào)告

尖晶石型鐵氧體空心多孔微球的制備與磁性研究的中期報(bào)告摘要：本文介紹了一種制備尖晶石型鐵氧體空心多孔微球的方法，并研究了其磁性能。先制備了硫酸鐵、硝酸鋁、硝酸鐵和硝酸鈰的混合溶液，加入乙二胺四乙酸（EDTA）調(diào)整其pH值，并用氨水沉淀制備出鐵鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球。然后將微球經(jīng)過一系列處理步驟，包括高溫煅燒和酸洗，最終得到空心多孔微球。通過X射線衍射（XRD）和掃描電鏡（SEM）表征了微球的晶體結(jié)構(gòu)和形貌。磁性測(cè)試結(jié)果表明，制備的尖晶石型鐵氧體空心多孔微球具有較強(qiáng)的飽和磁化強(qiáng)度和良好的磁滯回線特性，這表明其具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：尖晶石型鐵氧體；空心多孔微球；制備方法；磁性1.引言尖晶石型鐵氧體是一種重要的磁性材料，具有良好的磁性能、化學(xué)穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于電子、信息、能源、環(huán)保等領(lǐng)域。目前，制備尖晶石型鐵氧體微球及其在磁性方面的研究已經(jīng)引起了越來(lái)越多的研究者的關(guān)注。其中，空心多孔微球是一種具有良好性能的功能微球，在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2.實(shí)驗(yàn)部分2.1材料與儀器硫酸鐵（FeSO4·7H2O）、硝酸鋁（Al(NO3)3·9H2O）、硝酸鐵（Fe(NO3)3·9H2O）、硝酸鈰（Ce(NO3)3·6H2O）由天津市化學(xué)試劑廠購(gòu)買。乙二胺四乙酸（EDTA）由阜陽(yáng)市眾邦藥業(yè)有限公司提供。氫氧化銨（NH4OH）由中國(guó)化學(xué)試劑公司提供。高溫爐、平衡儀、場(chǎng)冷磁強(qiáng)計(jì)等儀器由實(shí)驗(yàn)室提供。2.2制備方法2.2.1制備鐵鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球首先，將硫酸鐵、硝酸鋁、硝酸鐵和硝酸鈰按1:1:1:1的配比加入去離子水中，攪拌混合均勻。接著，加入適量的乙二胺四乙酸（EDTA）調(diào)整溶液的pH值，使其達(dá)到8左右。然后，加入氨水沉淀制備出鐵鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球。最后，用去離子水洗滌微球并干燥。2.2.2制備空心多孔微球?qū)⒅苽浜玫蔫F鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球放入高溫爐中，在氧氣流動(dòng)的條件下進(jìn)行高溫煅燒處理，溫度為800℃，時(shí)間為4小時(shí)。然后，將煅燒后的微球放入稀鹽酸溶液中進(jìn)行酸洗處理，去除微球表面的雜質(zhì)。最后，用去離子水洗滌微球并干燥，得到空心多孔微球。2.3表征方法使用X射線衍射（XRD）儀對(duì)微球晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。掃描電鏡（SEM）對(duì)微球形貌的表征。使用場(chǎng)冷磁強(qiáng)計(jì)對(duì)微球的磁性進(jìn)行測(cè)試。3.結(jié)果和討論3.1微球的制備圖1展示了制備鐵鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球的SEM圖像?？梢钥闯?，微球呈圓形，平均粒徑為500nm左右，表面光滑，分散性較好。圖1制備的鐵鋁鈰尖晶石型鐵氧體微球的SEM圖像3.2微球的表征圖2展示了制備的空心多孔微球的SEM圖像。可以看出，微球表現(xiàn)出典型的空心多孔結(jié)構(gòu)，平均粒徑為3μm左右，孔徑大小為100-200nm，孔壁均勻薄弱。圖2制備的空心多孔微球的SEM圖像圖3展示了微球的XRD譜圖。可以觀察到微球的衍射峰與尖晶石型鐵氧體的標(biāo)準(zhǔn)譜圖非常吻合，表明微球具有尖晶石型的結(jié)構(gòu)。圖3微球的XRD譜圖3.3微球的磁性測(cè)試圖4展示了微球的磁滯回線圖像?？梢钥闯?，微球的飽和磁化強(qiáng)度為63emu/g，矯頑力為1705Oe，磁滯回線輕微滯后，表明微球具有良好的磁性能。圖4微球的磁滯回線圖像4.結(jié)論本文成功制備了尖晶石型鐵氧體空心多孔微球，并對(duì)其形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。磁性測(cè)試結(jié)果表明，微