二氧化硅包裹磁性粒子的制备（Fe@SiO2）

  由于磁性粒子之间的相互作用力较强，磁性粒子很容易团聚，通过控制工艺用二氧化硅包裹此类粒子可以调节磁性粒子的胶体稳定性。从几何学上讲核壳材料的巨大的优势是作为壳层的胶体材料的稳定性将由壳层的厚度来决定，两个核壳磁性复合粒子之间的作用将只由两个粒子的范德华力和磁力来决定，这种范德华力与粒子内距离的六次方成反比，而磁力与距离的二次方成反比。由于二氧化硅的高度稳定性，因此，制备薄层的二氧化硅包裹膜可以减小核层材料的范德华力和磁力，而增加核层材料的稳定性，可以制备高分散的材料。

  利用传统的Stober方法（采用TEOS 的原始水解与聚合)去包裹α-Fe2O3。他们先用FeCl3和 NaH2PO4在耐热玻璃瓶中100°℃下反应，生成纺锤状α -Fe2O3，在2-丙醇，水和氨水的混合液中用超声波分散α-Fe2O3，然后滴入TEOS，生成了均匀包裹的二氧化硅包裹α-Fe2O3粒子。采用了硅酸的聚合与 Stober方法包裹了超磁纳米晶体和纳米棒。人们采用其他一些表面基团作前驱物二氧化硅包裹了一些磁性体。包裹了磁性体而控制磁性能。又直接包裹赤铁矿石的方法制得了Fe@SiO2复合粒子。制备二氧化硅包裹赤铁矿石粒子后，将其置于450℃的炉子中，通入H2，核层还原为纳米铁。炉中高温使SiO2壳层的孔密封，因此可以防止了金属核的进一步氧化。

图1二氧化硅包裹钴纳米粒子的TEM照片

  对于包裹磁性氧化物粒子，由于粒子表面有氧原子，容易与二氧化硅结合而形成二氧化硅包裹层，但是，包裹磁性金属由于表面缺少与二氧化硅结合的化合键则困难得多，因此需要对金属粒子表面改性。用改性包裹金纳米粒子的方法包裹了钴纳米粒子[见图1]。在氮气氛下，用硼氢化纳在不同浓度的柠檬酸溶液中还原氯化钴制得钴纳米粒子，加入APS 与 TEOS摩尔比为1:9的溶液，在水与乙醇溶液中，APS 吸附到钻纳米粒子表面上，然后 TEOS聚合在钴纳米粒子表面生成了二氧化硅包裹层。研究发现，当APS 与TEOS 减少到一定量后，则看不到复合粒子，这意味着二氧化硅没有包裹到钻纳米粒子上。而且随着柠檬酸与氯化钴量的增大，得到的钴粒子粒径逐渐减小而包裹层对应也逐渐减少，作者还研究了核壳粒子的磁性能，Co@SiO2粒子在很低的外加磁场下即达到饱和。在700°℃下磁性能消失，在400°℃和 500°℃时饱和磁化强度达到更高。

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