磁性纳米材料的制备方法(磁性纳米材料有哪些)

磁性纳米材料的制备方法(磁性纳米材料有哪些)

磁性纳米材料制备 *** 包括：化学沉淀法、气相沉积法、溶胶凝胶法、物理层析法、电化学沉积法等。其中，化学沉淀法简单易行，适用范围广，成本较低。通过溶液中加入一定量的磁性离子和还原剂，在适当的反应条件下，通过控制溶液的pH值、温度、还原剂的种类和浓度等影响因素，可制备出不同尺寸、形态和磁性的纳米材料。

1、纳米氢氧化镁的性质

纳米氢氧化镁分子式Mg(OH)2，白色微细粉，无毒、无味、无腐蚀，相对密度2.36，折射率1.561，350℃开始分解，430℃时分解迅速，490℃时全部分解，溶于强酸溶液及铵盐溶液，不溶于水。

(1)光学性质

金属材料的晶粒尺寸减小至纳米级别时，颜色多变为黑色，而且粒径减小。纳米粒子的吸光能力与其颜色成正比。能级的量子尺寸效应及晶粒表面电荷分布也会影响到吸光的过程。晶粒中传导电子能级常常凝聚成很窄的能带而造成窄的吸收带。非线性光学效应成为纳米材料光学性能研究的另外一个方面。

磁性纳米材料的制备方法(磁性纳米材料有哪些)-第1张图片-

(2)电磁性质

金属材料原子的间距与粒子粒径的变化成正比。所以，当金属晶粒处在纳米范围内时，其密度会随着间距的变小而增大。这样，金属中自由电子的平均自由程就会减小，电导率也随之减小。在磁结构上，粗晶材料和纳米材料具有很大的差异，一般情况下，磁性材料的磁结构是由许多磁畴组成，畴间通过畴壁分隔开来，由畴壁运动实现磁化。在纳米材料中，粒径小于某一临界值时，所有的晶粒都呈现单磁畴结构，而矫顽力显著变大。当纳米材料晶粒尺寸减小时，磁芯材料的磁有序状态会发生根本性的变化。例如，粗晶状态下为铁磁性的材料，在粒径小于某一临界值时，可以转化为超顺磁状态。

(3)化学催化性能

由于纳米材料粒径的变小，表面的原子数将占有很大的比例，吸附能力会加强，化学活性随之增大。所以，在室温条件下，很多金属纳米材料在空气中发生剧烈的氧化反应而燃烧。暴露在大气环境中的无极纳米材料会吸附气体，形成吸附层。利用这一特性，可以使用纳米材料制成气敏原件，实现对不同气体进行检测。金属纳米材料的催化性能表现为在适宜的条件下可催化断裂H-H键、C-C键、C-O键、C-H键等。纳米材料作为催化剂的主要优点有无细孔、无杂成分、自由选择组分、条件温和、使用方便等。

磁性纳米材料的制备方法(磁性纳米材料有哪些)-第2张图片-

(4)热性质

在组成相的尺寸足够小时，在限制的原子系统中的各种弹性和热力学参数变化，会导致平衡相的改变。通过热重实验分析可知，平均粒径为40nm的纳米铜粒子的熔点由1053℃降至750℃。纳米材料的熔点小于同类的粗晶材料，而比热容大于粗晶材料。

2、纳米氢氧化镁的用途

纳米氢氧化镁的用途广泛，可以用作阻燃剂、保鲜剂、食品添加剂、酸碱中和剂、烟气脱硫剂、重金属脱除剂等。

(1)阻燃剂

氢氧化镁热分解后生产氧化镁和大量的水蒸汽，分解时会吸收大量的热量，释放的水会降低基体材料的温度，而氧化镁可以作为良好的阻燃剂。分解方程式如下：

利用这一原理，氢氧化镁常作为阻燃剂添加到高分子材料中。由于氢氧化镁具有较高的热稳定性和分解温度，又具有无毒、抑烟等功效，常适用于工程热固性材料。热固性工程材料一般在220-250℃下加工，添加一定量的氢氧化镁后加工就比较安全可靠。作为阻燃剂使用时，普通的氢氧化镁的用量较大，填充量达到40%时才能显现出良好的阻燃效果，这样会影响到基体材料的力学及机械加工性能等。通过表面改性后，纳米级别的氢氧化镁与材料具有良好的相容性，对基体材料的理化性质没有影响，而且起到增强补韧的效果。

(2)保鲜剂和食品添加剂

纳米氢氧化镁可以作为一种绿色环保的食品保鲜剂。在土豆表面涂覆一层质量分数为3%的氢氧化镁乳液进行储存时，可以有效防止植物病原体的产生。用纳米氢氧化镁处理过的鱼类制品，不仅可防止肉组织生物降解，而且可以保持其弹性和柔软度。同时，纳米氢氧化镁作为食品添加剂也是非常安全可靠的。

(3)酸碱中和剂和烟气脱硫剂

氢氧化镁是一种弱碱，同其他碱类相比具有独特的缓冲能力。用其作为中和剂时，即使过量，溶液的pH值也不会超过9，同时其中和能力较强，同浓度同体积的碱相比效率要高30%。作为烟气脱硫剂，具有使用工艺简单，易于控制及副产物可以回收等特点。

(4)重金属脱除剂

纳米氢氧化镁颗粒的比表面积大、活性高，因此有很强的吸附能力，能从不同的