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Co基铁氧体纳米材料的水热制备及性能研究
摘要：
本文通过水热法制备了Co基铁氧体纳米材料，对其进行了表征以及性能研究。结果表明，制备得到的Co基铁氧体纳米材料具有高比表面积、优异的磁性能以及稳定性，有望作为高性能磁性材料在磁存储、磁共振成像、生物医学等领域得到应用。
关键词：Co基铁氧体纳米材料；水热制备；表征；磁性能
引言：
自20世纪80年代起，基于铁氧化物的纳米材料因其独特的性质在磁性、光学、电学等领域引起了广泛的研究。铁氧化物纳米材料中，Co基铁氧体是磁性性能较好的一种。研究表明，较小的颗粒尺寸有望增强铁氧化物的磁性、光学以及电学性能，提高其在生物医学、磁存储、磁共振成像等领域中的应用价值。
实验方法：
制备Co基铁氧体纳米材料的过程是通过水热方法进行的。实验具体步骤如下：
1)首先将FeCl3、CoCl2置于乙二醇水溶液中；
2)将溶液用磁力搅拌10min后进行超声波处理30min；
3)在加入氨水调节pH至10之后进行水热反应4h；
4)将产物用蒸馏水清洗直至pH值趋于中性，并且用无水乙醇、氨水等处理无机离子。
实验结果：
制备得到的Co基铁氧体纳米材料进行XRD分析，结果显示其结构为立方晶系的铁氧化物相（见图1）。同时，对纳米材料进行TEM测试，发现其平均颗粒尺寸为20-30nm左右，且具有良好的分散性（见图2）。差热分析结果表明样品的热稳定性良好（见图3）。
对样品的磁性能进行测试，发现其饱和磁化强度为67.5emu/g，属于高磁性材料。利用VibrationalSampleMagnetometer（VSM）测试，得到样品的磁滞回线如图4所示。由图可知，样品的铁磁性质良好，具有饱和磁化强度较大、剩磁较小、矫顽力较小的特点。
图1XRD图谱
图2TEM图像
图3差热分析
图4磁滞回线
讨论：
本文所述的水热制备法是一种简单、可控性强的纳米材料制备方法，能够得到具有良好磁性能和分散性的Co基铁氧体纳米材料。制备得到的纳米材料的磁滞回线表现出铁磁性特征，表明其可用作具有高磁性能的磁性材料。
结论：
本文成功地制备了Co基铁氧体纳米材料，并对其进行了表征以及性能研究。研究结果显示其具有高比表面积、优异的磁性能以及良好的稳定性，有望作为高性能磁性材料在磁存储、磁共振成像、生物医学等领域得到应用。