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第 8 期 张亚平，等: 热分解法制备锰铁氧体磁性纳米粒子 ·1297·
固定反应温度和时间分别为 300 ℃和 1.0 h，考 （油酸）/n（油酸盐）=0.8 时所得磁性纳米粒子具
察了油酸与油酸盐物质的量比对磁性纳米粒子晶体 有更快的响应速率和更强的响应强度，这有利于其
结构和磁性能的影响，结果见图 5。 在生物医学、电磁器件等应用领域展现出良好的性
能 [18] 。
2.3 磁性纳米粒子的形貌
不同温度下制备的磁性纳米粒子的透射电镜图
及粒径分布图见图 6。
由图 6 可知，不同温度下得到的磁性纳米粒子
均具有单分散特征。当反应温度为 280 ℃时，磁性
纳米粒子为纺锤状，纵横比约为 3，粒径约为 15 nm；
当反应温度为 300 ℃时，磁性纳米粒子为不规则的
四面体或长方体，粒径约为 21 nm。当热分解温度
由 300 ℃升高至 315 ℃时，磁性纳米粒子由不规则
纳米粒子变为球状纳米粒子，但粒径变化较小。
图 5 油酸与油酸盐物质的量比对产物晶型和磁性能的 Peng [19-20] 等在热分解油酸铁制备 Fe 3 O 4 过程中亦发
影响 现类似情况，并指出其粒子形状转变机理：当溶液
Fig. 5 Influence of feeding ratio of oleic acid to oleates on 中单体浓度较高，纳米粒子主要沿某一晶面生长，
the crystal form and magnetic performance of
nanoparticles 主要生成纵横比较大的纳米粒子；当溶液中单体浓
度居中时，纳米粒子沿多个晶面生长，生成的纳米
由图 5 可知，当 n（油酸）/n（油酸盐）=0.8 粒子纵横比降低；当溶液中单体浓度降低到一定程
时，所得磁性纳米粒子具有较强的典型的尖晶石结 度时，同一纳米粒子内部发生原子迁移现象，即粒
构的衍射峰，随着油酸投料量的增加，尖晶石结构 子内熟化（intra-particle ripening），生成球状纳米粒
的衍射峰强度逐渐降低。油酸起到了延缓纳米粒子 子。本文中磁性纳米粒子形貌转变过程符合此机理。
生长速率的作用。与 XRD 结果相一致，n（油酸） 当反应温度为 280 ℃时，油酸盐分解速率较低，在
/n（油酸盐）=0.8 时，磁性纳米粒子具有最强的饱 1 h 的反应时间内，油酸盐仍保持相对较高的浓度，
和磁强度，约为 15.14 emu/g。此时磁性纳米粒子具 磁性纳米粒子沿某一特定晶面生长，所得磁性纳米
有更高的初始磁导率。可见，在外加磁场作用下，n 粒子保持了较大的纵横比；当反应温度升至 300 ℃
图 6 不同温度下制备的磁性纳米粒子的透射电镜图及其粒径分布图
Fig. 6 TEM images and particle size distribution of magnetic nanoparticles prepared under different temperatures
