Zn含量对溶剂热合成纳米铁氧体颗粒的影响

杜立辉^1,2，张家敏^1,2，杨军^1,2，杨开雄^1,2，甘国友^1,2

1. 昆明理工大学材料科学与工程学院2. 云南省新材料制备与加工重点实验室

摘 要：为研究铁氧体液相合成的生长机理及价态变化,以乙二醇为溶剂,乙酸钠作为碱源,采用溶剂热方法合成尖晶石型Mn_1-xZn_xFe₂O₄（x=0、0.5、1）纳米颗粒,通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、氮吸附比表面仪和光电子能谱仪对样品的物相、微观形貌、比表面积和离子价态进行分析。结果表明:3组样品均为尖晶石结构,未出现杂相,晶粒度从37.5 nm增大至43.2 nm;存在由Fe³⁺还原而来的Fe²⁺,Fe³⁺与Fe²⁺含量比约为4∶1,导致衍射峰均向右偏移。粉末形貌特征为近球形颗粒,其生长依靠纳米晶之间的定向附着（OA）和自整合。增加Zn²⁺含量可促进颗粒的整个OA生长过程,粒径95 nm减小至82 nm,比表面积由45.14 m²/g减小至27.84 m²/g。

关键词：铁氧体;溶剂热;纳米颗粒;定向附着;价态;