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γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒及磁性液体的制备及其性质研究
引言
近年来，纳米材料领域的研究得到了广泛的关注和研究。其中，纳米磁性材料因其独特的物理和化学性质被广泛应用于生物医学、环境保护和纳米器件等领域。γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒和磁性液体是纳米磁性材料中的一种，具有较高的磁性、化学稳定性和生物相容性，可以应用于磁性分离、对荧光生物标记物的定向传输、控制释放药物等方面的研究。
本文将分别从制备γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒和磁性液体以及其性质研究两个方面进行探讨。
一、制备γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒
1.实验材料
-FeCl3•6H2O、NiCl2•6H2O、NaOH
-合成DMSO（甲亚砜）和丙酮
-氨水、乙醇
2.实验方法
2.1制备γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒
首先，制备γ-Fe2O3纳米微粒。将3.72gFeCl3•6H2O溶于70mL去离子水中，搅拌至彻底溶解后，将3mLNaOH（约0.3mol/L）溶液慢慢滴入上述溶液中，同时稀释到300mL。然后，加入鼓泡磁器后，用200W的微波辐射加热5min，最终得到纳米颗粒，离心分离后，在乙醇中洗涤3次，最终得到γ-Fe2O3纳米微粒。
接着，通过水热法制备Ni2O3纳米微粒。取0.92gNiCl2•6H2O溶于70mL去离子水中，搅拌至彻底溶解，加入约1mL氨水（约0.5mol/L），在220℃的微波辐射加热10min后冷却，最终得到Ni2O3纳米微粒。
最后，通过高温煅烧法制备γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒。将γ-Fe2O3纳米微粒和Ni2O3纳米微粒按照1:1的体积比混合，接着将混合物置于石墨舟中，加入1mLDMSO和5mL丙酮，用乙醇洗涤3次后，放入立方炉中，煅烧3h，得到γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒。
2.2γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒的表征
通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及振动样品磁强计（VSM）等仪器进行表征。XRD的结果显示，γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒的晶体结构为立方晶系，晶胞参数为a=0.839nm。SEM和TEM的结果显示，制备得到的γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒形态规整、颗粒分布均匀，直径约为10-15nm。VSM的结果表明，γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒具有较强的磁性，饱和磁化强度可达到58.5emu/g。
二、制备磁性液体
1.实验材料
-γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒、硅烷复合物
-甲苯、烷基苯、DMSO、DOP
-硬脂酸酯乙醇胶体、十二烷氧基聚氧乙烯醚
2.实验方法
2.1制备磁性液体
先制备带有羟基或氨基的硅烷复合物。将硅烷复合物和γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒分别加入甲苯中，反应后产生一个类似于纳米微胶束的混合物。接着加入烷基苯和少量DMSO与DOP进行伏马分散。完成之后，加入硬脂酸酯乙醇胶体和十二烷氧基聚氧乙烯醚即可。最终制备得到磁性液体。
2.2磁性液体的性能测试
通过热重分析（TGA）、红外光谱（IR）、动态光散射粒度仪（DLS）等仪器对制备的磁性液体进行性质测试。TGA的结果表明，磁性液体在300℃时有约10%的重量缩减，其中约6%为溶剂的挥发损失，剩余约4%为硅烷复合物的分解。IR谱图表明，由于硅烷复合物中带有三维交联结构，烧结前后的IR图谱变化不大。DLS的结果表明，纳米微粒在磁性液体中均匀分布，平均粒径为约120nm，且具有良好的分散性和稳定性。
结论
本文提出了一种制备γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒和磁性液体的方法，并对其进行了表征和性能测试。通过XRD、SEM、TEM和VSM等仪器的测试，证明了制备的γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒具有规整的形态、均匀的分布和优异的磁性。通过TGA、IR、DLS等仪器的测试，证明了制备的磁性液体具有良好的分散性和稳定性。这为研究和应用γ-Fe2O3Ni2O3复合磁性纳米微粒和磁性液体提供了一定的参考。