1、毕业论文 开题报告 化学工程与工艺 纺锤形 Fe2O3及 Fe2O3Au 核壳粒子的制备及表征 一、选题的背景、意义 （所选课题的历史前景、国内外研究现状和发展趋势） 纳米材料的研究最初源于十九世纪六十年代对胶体微粒的研究，德国科学家 Gleiter 等人于1984 年首次采用惰性气体凝聚法成功地制备了具有清洁表面的铁纳米粒子，然后在真空室中原位加压成纳米块体材料，并提出了纳米材料界面结构模型，纳米材料从此步入材料科学的殿堂。 而且在实际应用中有着广泛的用途 . 在已报道的各类磁性纳米粒子中 , 有关四氧化三铁 (Fe3O4)纳 米晶体的制备方法及应用研究尤其受到重视 1. 通过控制适当的反应
2、条件 , 人们已经能够制备出直径从几个至几十个纳米的四氧化三铁纳米粒子 . 最近，金纳米粒子以其独特的光学、电化学性质在很多领域表现出潜在的应用价值。引起了人们浓厚 的研究兴趣。用金包覆磁性纳米粒子，不仅可以很好地保护磁性粒子免受外界环境的干扰，防止其聚集，同时，还能提供一个活性表面，利于日后的功能化及生物试剂的偶联，为磁性纳米粒子应用于生物、医学等领域创造了更加有利的条件。 二、相关研究的最新成果及动态 在磁记录材料方面 , 磁性纳米粒子可望取 代传统的微米级磁粉 , 用于高密度磁记录材料的制备 7 ; 在生物技术领域 , 用磁性纳米粒子制成的磁性液体已广泛用于磁性免疫细胞分离 8 , 核磁
3、共振的造影成像 9 , 以及药物控制释放等 10 。 磁性纳米粒子由于其特殊的超顺磁性，因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景。氧化铁 (包 括 a Fe203， y- Fe203， Fe304)作为一种磁性原料，无论在工业生产还是科学研究中都备受瞩目，将磁性氧化铁制备成具有特殊性能的纳米颗粒已引起了科研人员的极大兴趣及广泛关注近。近年来，被广泛应用于制备磁性氧化铁纳米粒子及其复合材料的基本方法有溶胶 -凝胶法 (s01-gel 法 )、强迫水解法、共沉淀法、微乳液法、水热合成法、汽化冷凝法以及气溶胶喷射热解法等。 三、
4、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标 3.1 研究内容 两种以 -Fe2O3 为核心或以 Fe3O4 为核心， 金为外壳的水溶性核 /壳纳米粒子制剂 。 3.2 研究方法及路线 核 -Fe2O3 和 Fe3O4 的制备，研究其光学性和磁场。 在室温中滴加氢氧化钠 50 分钟，水洗两次，每次加水 100ml， 30 分钟。接着离心分离。 将新的核型的 Fe3O4 颗粒用 0.1 M HNO3 清洗，并离心分离。将颗粒溶解在 0.01 MHNO3 中并在 90-100 下剧烈加热 30min，使它完全氧化成 -Fe2O3，离心之后称重。 取一定量配 1.1mM-F
5、e2O3， 二水柠檬酸三钠配成 0.1M，盐酸羟胺配成 0.2M，然后取 1ml -Fe2O3 ， 1ml 二水柠檬酸三钠 和 20ml 二次水于烧瓶中。均与摇动一小时，之后每小时加入 0.2ml 0.2M 盐酸羟胺和 2ml 0.1%氯金酸，重复操作 45 次。 3.3 研究难点 在试验过程中，利用三价铁盐强迫水解法制取 -Fe2O3， 加入结晶助剂 NaHPO3 可使粒子从椭球形向纺锤形发展，制得特定尺寸的 -Fe2O3 粒子 15 纳米粒子的合成； 通过 Brown 和 Natan， s 迭代盐酸羟胺播种方法将 Au3+还原沉降吸附到氧化铁颗粒表面 形成金壳 四、论文详细工作进度和安排
6、2009 年 10 月 25 日 2009 年 12 月 24 日：根据任务书，查阅中英文文献资料，写出文献综述，完成开题报告，翻译外文。 2009 年 10 月 17 日 2010 年 4 月 24 日：进入实验室，开始研究工作。 2010 年 2 月 25 日 2009 年 3 月 1 日：进行开题答辩。 2010 年 5 月 20 日 2010 年 6 月 5 日：撰写论文及修改，上交论文，准备答辩。 五、主要参考文献 I 张立禧，牟季美纳米材料和纳米结构北京：科学出版杜， 26(Il 49l-503 2都有为，罗河烈磁记录材料 fM】，电子工业出版社，北京， 1992 3都有为等物理学
7、报 J】， 1980， 29： 889 4吴宗英顾佐，磁记录材料【 M】， 1985，特 1： 31 5 郑柏存，刘古瑚黎明，华东理工大学技术化学物理研究所 t掺杂金属离子对 ( -FeOOH的形态调 1， 作刖【 J】，功能材料， 1994， 20(1)： 13 17 6 Wooding A， Kilner M Lambrick D B Studies of the double surfactant layer stabilization of water-based magnetic fluids J Colloid Interface Sci， 199I， 144(I)： 236-24
8、2 7 Gunter L. Magnetic nano2 particles for high density Recording. Phys. World, 1990, 3: 28 38. 8 Kato K., Radbruch A. Selective separation of cells using magnetic colloids. Cytometry. 1993, 14: 384 389 9 Papisov M. I, Bogdanov J. A., Schaffer B. et al. Colloidal magnetic resonance contrast agents:
9、effect of Particle surface on biodistribution. J. M agn. M agn. Mater. , 1993, 122: 383 386. 10 Ruuge E K, RusetskiA N. Magnetic fluids as drug carriers: Targeted transport of drugs by a magnetic field. J. M agn. M agn. Mater. , 1993, 122: 335 339. 1l Schwertmann U and Murad E， Effect of pH on the f
10、ormation of guethite and hematite from ferrihydriteJ， Clays Clay Miner， 1983， 3 1： 27 284 F 12 C Quan， G Khoe and D Bagster,Adsorption of Sodium Lauryl Sulfate onto Arsenic-bearing FerrihydriteJ， Wat Res V01 35。 No 2， PP 478 484， 2001 13 刘辉，中国科学院博 +研究生论文 D， 2005 14Towe k M and Bradley w F， Mineralogical constitution of colloidal hydrous ferric oxides” J 15 Matijevic Egon et al,J.Colloid.Inicrtice Sei 63(1987) 3:509
