Page 48 - 《精细化工）》2023年第10期

·2126· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

片的可控制备成为一大难题。近十几年来，研究人
员在磁性纳米片的制备方法中投入了大量精力，也
取得了一定的突破。如图 1 所示，可以采用多种方
法来制备磁性纳米片。通过调控反应温度、反应时
间、原料种类及配比等因素，对磁性纳米片的形貌、
尺寸、厚度进行调控，可得到粒径相对均匀、尺寸
可控、结晶度高的磁性纳米片。然而，磁性纳米片
的制备方法仍然存在一定的问题，需进一步优化。
大批量、低成本地制备出高质量的磁性纳米片依旧
是要突破的难点。
目前，磁性纳米片已在磁共振成像、微波吸收、
催化剂、电池、吸附净化等领域展现出远超其他传
统磁性纳米颗粒的性能优势。但是，由于自身的物
理特性，导致在应用过程中存在一定的限制。例如：
磁性纳米片具有较高的比表面积，处于不稳定状态。

而且由于磁性相互作用，磁性纳米片具有极强的聚 图 1 磁性纳米片的制备方法及应用领域
集趋势 [16-17] 。经过外界磁作用后，磁性纳米片再次 Fig. 1 Synthesis methods and application fields of magnetic
分散性较差。此外，由于表面化学基团单一，磁性 nanosheets

纳米片化学性质往往比较“极端”，极大地影响了应
用效果。因此，研究人员常常对磁性纳米片表面进 1 磁性纳米片的制备方法
行功能化修饰，通过调控表面基团，赋予不同的物
理化学性能，从而扩大应用范围 [18] 。 在过去十几年里，磁性纳米片的制备方法已被
本文针对磁性纳米片的设计、制备以及功能化 广泛探索。目前，磁性纳米片的制备方法主要包括：
应用进行了综述。明确了不同制备方法对磁性纳米 分解法、溶剂热法、高温还原法、超声/微波辅助法、
片形貌的影响，归纳了其合成机理、优缺点、产物 沉淀法以及其他相对复杂的方法。表 1 汇总了不同
特征和适用条件，并总结磁性纳米片的性能调控因 方法制备磁性纳米片的反应条件、产物形貌以及磁
素。着重介绍了磁性纳米片在各个领域的功能化应 性。多数反应条件较为苛刻，需在高温高压环境中
用进展，进一步阐明了磁性纳米片的应用性能并提 反应，周期长、成本高、操作过程复杂，难以规模
出展望，以增进对磁性纳米片基本认识，为磁性纳 化合成。大批量、低成本地制备出具有形态和尺寸
米片的制备、设计和应用提供借鉴。 可控的各向异性磁铁纳米片仍然具有挑战性。

表 1 不同方法制备磁性纳米片的反应条件、形貌和磁性
Table 1 Reaction conditions, morphology and magnetic properties of magnetic nanosheets synthesized by different methods
粒径/nm 磁性/300 K
制备方法 θ/℃ t/h 参考文献
2
长度 厚度 饱和磁化强度/(A·m /kg) 矫顽力/(A/m)
分解法 850 — 200~350 10~40 29.6 12255.32 [16]
34.9 12096.16
24.04 22600.72
850 — 150~250 — — — [17]
600 12 50~100 — 19.13 16025.82 [19]
350 52.6 14324.40
400 6 80~100 ~30 45.5 18303.40 [20]
500 41.8 19895.00
300 2.5 ~20 — 44.9 — [21]
34 8.8 74.1
120 1.33 28 4.8 51.6 — [22]
22 2.8 34.5
275 3 20 ~5.9 51.2 477.48 [23]
180, 450 8, 2 100~500 — — — [24]
溶剂热法 200 12 90~120 7 84.7 9368.16 [13]