不同粒径超顺磁性氧化铁纳米粒子的合成及其在交变磁场中的磁热效应

韩栋^1,2，张宝林^1,2，苏礼超^1,2，韩贵华^1,2，汪晟^1,2

1. 桂林理工大学广西有色金属及特色材料加工省部共建国家重点实验室培育基地2. 桂林理工大学材料科学与工程学院

摘 要：采用多醇热解法制备3种不同粒径的超顺磁性氧化铁纳米粒子（SPIONs）,合成的SPIONs含Fe₃O₄晶相,分散性好,平均粒径分别为8.7,12.6nm和15.3nm,且在300K下,3种SPIONs均呈超顺磁性。将不同粒径、不同浓度的SPIONs水分散液置于频率为425kHz、磁场强度为5.3kA·m^-1的交变磁场（ACMF）中进行升温实验。探讨比能量吸收率值与SPIONs粒径之间的关系,计算布朗弛豫时间及尼尔弛豫时间。结果表明:SPIONs水分散液的升温速率随SPIONs的粒径增大而增大,初始温度为20℃时,粒径为8.7,12.6nm和15.3nm的SPIONs水分散液(2mg·mL^-1)在480s内温度分别升高了25,27,35℃。尼尔弛豫时间比布朗弛豫时间小,说明磁热效应主要来自于尼尔弛豫损耗。SPIONs粒径越大,比能量吸收率SAR值越高,最高可达810W·g^-1,且SAR值与SPIONs水分散液的浓度呈负相关关系。

关键词：超顺磁性氧化铁纳米粒子;粒径;交变磁场;比能量吸收率;磁热效应;