四氧化三铁纳米粒子的制备和表征实验报告

太原理工大学现代科技学院

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目： Fe3O4纳米粒子的水热合成及结构表征 毕业设计（论文）要求： 1、 提高学生综合运用所学理论知识和技能去分析、解决实际问题的能力。 2、 培养学生正确开展科学研究的思想和方法，树立严肃认真的工作作风。 3、 培养学生查阅文献，分析资料、制定相关研究内容的能力。 4、 培养学生提高分析、解决问题的能力。 5、 了解Fe3O4纳米粒子的性能、制备方法及其研究现状。 6、 学会使用XRD，SEM，等分析数据。 7、 通过毕业设计，为今后工作中的工程设计，科学研究提供了思路，并为独立分析问题，解决问题的能力的提高奠定基础。 毕业设计（论文）主要内容： 1、磁性纳米材料的概述，Fe3O4纳米粒子的基本介绍，Fe3O4纳米粒子的基本结构和性质及它们的制备方法和性质； 2、实验药品及材料； 3、实验样品的制备； 4、实验结果的分析； 1

学生应交出的设计文件（论文）： 1、毕业论文一份 2、毕业论文答辩PPT一份 3、相关外文资料及翻译稿 主要参考文献（资料）： 1、 Patel D, Moon J. Y, Chang Y, Kim T. J, Lee G. H. C

水溶性和油溶性银纳米粒子的制备与表征

一、实验目的

1．了解化学还原法制备金属纳米粒子的基本原理； 2．了解纳米粒子的基本性质；

3．了解相转移技术的原理和催化剂对相转移的影响； 二、实验原理

纳米粒子因其介观尺寸的粒径（1～100nm）而具有不同于体相材料及单个分子离子体系的一系列独特物理和化学性能。将其组装和排列成二维与三维功能结构，是一种制备具有新型性能的化学、光学和磁、电器件的潜在途径，在电子学、光学、信息存储、电极材料和生命科学等领域展现出诱人的应用前景。

纳米粒子的制备方法很多，其中物理方法操作复杂，对仪器设备要求较高。而化学方法因具有简单易行和安全性高等特点而被大量采用，特别是水相制备纳米粒子的实验结果重复性好，通过改变实验条件可以调控粒子的浓度、形状以及粒径分布。

近年来，由于油溶性金属纳米粒子可用作有机反应催化剂、借助LB技术形成自组织单层膜等用途而被广泛关注。因为上述水溶性纳米粒子的水相制备技术较为成熟，所以人们通常采用相转移方法把金属纳米粒子从水相中提取到有机相中，从而得到油溶性纳米粒子。

本实验采用液相法低温制备银纳米粒子，以阴离子表面活性剂油酸钠作为保护剂，用NaBH4还原AgNO3，其实验原理如下：

4AgNO3

磁性纳米材料的制备和应用发展综述

摘要：综述了磁性纳米材料的制备方法,其中包括固相法、液相法和气相法。对磁性纳米材料当前的应用热点进行了概述，并对其研究前景进行了展望。 关键词：磁性；纳米材料；制备；改性； 1 引言

20世纪70年代人们利用共沉淀法制备出了磁性液体材料，1988年巨磁电阻效应的发现，引起了世界各国的关注，掀起了纳米磁性材料的开发和应用研究热潮。 纳米磁性材料大致可分为3大类：一是纳米颗粒，二是纳米微晶，三是纳米结构材料[1]。纳米磁性材料的磁单畴尺寸、超顺磁磁性临界尺寸、交换作用长度等在1~ 100 nm 范围内，具有奇异的超顺磁性和较高的矫顽力[2~3]。20nm的纯铁微粒的矫顽力是大块铁的1000倍；当粒径在50~200nm之间时，矫顽力和饱和磁化强度均达到最大值，且具有单畴特性。近年来随着计算机技术的飞速发展，记录的信息量也在不断增加。以超微粒作记录单元，可使记录密度大大提高[4]。磁性纳米微粒尺寸小、单畴结构矫顽力高，用它制作磁记录材料，可以提高信噪比，改善图像质量。

2 磁性纳米材料的制备

在人们所熟知的大量磁性材料中，由于不能同时满足高饱和磁化强度和稳定性高的要求，饱和磁化强度高但稳定性低的材料应用在一定程度上受

氧化铈复合纳米粒子的非水微乳液制备及其应用性能研究 【摘要】：甲醇燃油作为一种清洁燃料已经在我国的山西、陕西、贵州、江苏等省得到了广泛的推广应用。但在甲醇燃油的实际应用中发现：甲醇较高的汽化潜热导致甲醇汽油燃烧温度低,并伴随含甲醛尾气产生；甲醇汽油较低的尾气温度可导致三效催化器对NOx等物质的转化效率下降；对甲醇柴油来说,在降低烟度的同时却增加了甲醇柴油CO、HC、PM等的排放。尽管甲醇燃油具有替代比高、易于推广、经济效益明显等优点,但目前产业界尚无有效方法解决甲醇燃油尾气排放问题。论文从提高汽车燃油效率、降低有害物排放量角度出发,通过筛选适合的表面活性剂,获得了形成以甲醇/甲酰胺为极性相,正辛烷为非极性相,AE03为表面活性剂的非水微乳液体系；在此基础上研究了前驱物种类、浓度对微乳液相行为的影响规律；最终通过微乳液法制备参杂铜、锆的纳米级的氧化铈,并将之添加到甲醇燃油中,进行了氧化铈复合纳米粒子对90#汽油及M15甲醇汽油的动力性能、燃油经济性能、尾气排放性能的测试,得出了氧化铈复合纳米粒子对燃油尾气排放及动力性的影响规律。本论文主要研究工作及结论如下：1.与常规微乳液不同,非水微乳液不含水,而是以极性溶剂代替水相形成的具有常规微乳液结构的

学士学位论文开题报告 论文题目 聚合物纳米粒子杂化材料的制备与性能研究 学生姓名 指导教师 年 级 专 业 2011年 3 月 1

课题来源： 由李锦州教授拟的研究课题 课题研究的目的和意义： 随着科学技术的发展，单一聚合物材料和纳米材料的使用已经受到很大限制，往往需要不同种类、不同性能的材料加以复合杂化，以达到优势互补，提高材料整体的性能。聚合物纳米粒子杂化材料是一个新兴的，多学科交叉的，跨门类的研究领域，能够兼具聚合物和纳米粒子的优异特征，并产生协同优化效应甚至新的功能。这种材料同时具备了纳米粒子和聚合物的优良特性，并赋予材料一些奇异或新的功能，从而使其在光子学，电子学，生物医学和信息材料学等领域具有滚广阔的应用前景，其制备与性能已成为目前纳米材料研究领域关注的热点课题。研究这种杂化材料具有重大的意义。 正是基于上述研究背景与发展要求，本论文着眼于研究聚合物与纳米粒子杂化的制备方法与性能，以期实现两种物质优势性能的互补，产生更加优异的性能。本课题的研究目的在于研究聚合物纳米粒子杂化材料的制备方法与性能。 国内外同类课题研究现状及发展趋势： 目前关

JN University

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的二步法合成

与表征研究

姓名： KITTY 学号： XXXXXXXX 学院： 化学与材料工程学院 专业： 高分子材料与工程 班级： 材料XXX班

同组成员：XXXXXXXX

0 前言

三草酸合铁酸钾的制备原理

用Fe与H2SO4反应生成FeSO4，加入(NH4)2SO4，使之形成较稳定的复盐硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，用(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O与H2C2O4作用生成FeC2O4，再用H2O2氧化后制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体。 重量分析法测定水含量的原理

结晶水是水和结晶物中结构内部的水，加热至一定温度后即可失去。K3Fe (C2O4)·3H2O加热至100℃时失去全部结晶水，230℃时分解。 任何物质在空气中放置都会有少量吸湿水，为保证全部结晶水的失去，本实验在110℃左右烘干吸湿水。称取一定质量的试样，在110℃下加热到温度不再改变为止，试样减少质量就是水的质量。

介绍了常见纳米粒子的评估方法

纳米粒子粒径评估方法

介绍了常见纳米粒子的评估方法

纳米粒子粒径评估方法

介绍了常见纳米粒子的评估方法

几个基本概念(1)关于颗粒及颗粒度的概念 关于颗粒及颗粒度的概念 晶粒：是指单晶颗粒，即颗粒内为单相，无晶界. ① 晶粒：是指单晶颗粒，即颗粒内为单相，无晶界. 一次颗粒：是指含有低气孔率的一种独立的粒子，颗粒内部可以有界面， ② 一次颗粒：是指含有低气孔率的一种独立的粒子，颗粒内部可以有界面， 例如相界、晶界等. 例如相界、晶界等. 团聚体： ③ 团聚体：是由一次颗粒通过表面力或固体桥键作用形成的更大的颗 团聚体内含有相互连接的气孔网络. 粒.团聚体内含有相互连接的气孔网络.团聚体可分为硬团聚体和软团 聚体两种.团聚体的形成过程使体系能量下降. 聚体两种.团聚体的形成过程使体系能量下降. 二次颗粒：是指人为制造的粉料团聚粒子； ④ 二次颗粒：是指人为制造的粉料团聚粒子；例如制备陶瓷的工艺过程中 所指的“造粒”就是制造二次颗粒. 所指的“造粒”就是制造二次颗粒.

纳米粒子一般指一次颗粒. 纳米粒子一般指一次颗粒. 结构可以是晶态、非晶态和准晶.可以是单相、多相结构， 结构可以是晶态、非晶态和准晶.可以是单相、多相结构，或多

介绍了常见纳米粒子的评估方法

纳米粒子粒径评估方法

介绍了常见纳米粒子的评估方法

纳米粒子粒径评估方法

介绍了常见纳米粒子的评估方法

几个基本概念(1)关于颗粒及颗粒度的概念 关于颗粒及颗粒度的概念 晶粒：是指单晶颗粒，即颗粒内为单相，无晶界. ① 晶粒：是指单晶颗粒，即颗粒内为单相，无晶界. 一次颗粒：是指含有低气孔率的一种独立的粒子，颗粒内部可以有界面， ② 一次颗粒：是指含有低气孔率的一种独立的粒子，颗粒内部可以有界面， 例如相界、晶界等. 例如相界、晶界等. 团聚体： ③ 团聚体：是由一次颗粒通过表面力或固体桥键作用形成的更大的颗 团聚体内含有相互连接的气孔网络. 粒.团聚体内含有相互连接的气孔网络.团聚体可分为硬团聚体和软团 聚体两种.团聚体的形成过程使体系能量下降. 聚体两种.团聚体的形成过程使体系能量下降. 二次颗粒：是指人为制造的粉料团聚粒子； ④ 二次颗粒：是指人为制造的粉料团聚粒子；例如制备陶瓷的工艺过程中 所指的“造粒”就是制造二次颗粒. 所指的“造粒”就是制造二次颗粒.

纳米粒子一般指一次颗粒. 纳米粒子一般指一次颗粒. 结构可以是晶态、非晶态和准晶.可以是单相、多相结构， 结构可以是晶态、非晶态和准晶.可以是单相、多相结构，或多

实验三 纳米铁粉的制备

一、文献综述

纳米粉末的表面原子数、表面能及表面张力随粒径减小而急剧增加，小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。因此，纳米铁粉在高效催化、光吸收材料、气敏元件、高密度磁记录材料等领域得到日益广阔的应用，纳米微粒物性的研究和制备技术的发展也得到高度的重视。

高树梅等在《改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒》中指出，通过添加高分子分散剂聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 和乙醇对纳米铁颗粒进行表面物理改性, 从而达到改善其在水溶液中分散性的目的。普京辉等在文章《纳米α-Fe金属磁粉制备及其磁性能研究》中指出在乳化剂PG 参与下, 从铁盐溶液中沉淀析出FeC2O 4 ·2H2O 作前驱体, 经热分解、氢气还原和表面钝化处理, 制备出轴比 1～ 3( 长短径比) 、长径约 50 nm 的椭球或短棒状 α - Fe 金属磁粉.

为配合当前中学化学课程改革和教育部新课标的理念，使中学生直接感受到纳米材料的奇异特性。本实验选择制备工艺简单，设备要求低，生产成本低的固相还原法,此实验可操作性强，在中学化学实验室条件和教师指导下，具备一定化学知识的高中学生便可完成。纳米铁

对氨基苯甲酸乙酯（苯佐卡因）的制备

一，实验目的：

1，了解多步反应合成思路，

2，进一步了解氨基的保护、苯甲基的氧化和酯化反应。

二，实验原理：

对氨基苯甲酸乙酯又叫苯佐卡因，是一种无色，无味，无臭的晶体，分子量：153,熔点：88-90摄氏度 主要用途[2]：

①用于医药麻醉、塑料和涂料等生产中。苯佐卡因是重要的医药中间体，可以作为很多药物的前体原料，如：奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等，为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于创面、溃疡面及痔疮的镇痛。苯佐卡因作用的特点是起效迅速，约30S左右即可产生止痛作用，且对黏膜无渗透，毒性低，不会影响心血管系统。

②可以作为紫外线吸收剂。主要用于防晒类和晒黑类化妆品，对光和空气的化学性稳定，对皮肤安全，还具有在皮肤上成膜的能力。

合成路线有：

1，以对硝基甲苯为原料，可以有三种不同的合成路线制苯佐卡因：

COOHCOOHCOOC2H5氧化还原酯化

NO2NO2NH2NH2

COOHCOOC2H5COOH氧化酯化还原

NO2NO2NO2NH2

COOHCOClCOOC2H5COC2H5氧化卤代酯化还原NO2NO2COOHNO2COOC2H5NO2NH2

氧化酯化还原