二氧化硅包裹磁性粒子的制備（Fe@SiO2）

  由于磁性粒子之間的相互作用力較強，磁性粒子很容易團聚，通過控制工藝用二氧化硅包裹此類粒子可以調節磁性粒子的膠體穩定性。從幾何學上講核殼材料的巨大的優勢是作為殼層的膠體材料的穩定性將由殼層的厚度來決定，兩個核殼磁性復合粒子之間的作用將只由兩個粒子的范德華力和磁力來決定，這種范德華力與粒子內距離的六次方成反比，而磁力與距離的二次方成反比。由于二氧化硅的高度穩定性，因此，制備薄層的二氧化硅包裹膜可以減小核層材料的范德華力和磁力，而增加核層材料的穩定性，可以制備高分散的材料。

  利用傳統的Stober方法（采用TEOS 的原始水解與聚合)去包裹α-Fe2O3。他們先用FeCl3和 NaH2PO4在耐熱玻璃瓶中100°℃下反應，生成紡錘狀α -Fe2O3，在2-丙醇，水和氨水的混合液中用超聲波分散α-Fe2O3，然后滴入TEOS，生成了均勻包裹的二氧化硅包裹α-Fe2O3粒子。采用了硅酸的聚合與 Stober方法包裹了超磁納米晶體和納米棒。人們采用其他一些表面基團作前驅物二氧化硅包裹了一些磁性體。包裹了磁性體而控制磁性能。又直接包裹赤鐵礦石的方法制得了Fe@SiO2復合粒子。制備二氧化硅包裹赤鐵礦石粒子后，將其置于450℃的爐子中，通入H2，核層還原為納米鐵。爐中高溫使SiO2殼層的孔密封，因此可以防止了金屬核的進一步氧化。

圖1二氧化硅包裹鈷納米粒子的TEM照片

  對于包裹磁性氧化物粒子，由于粒子表面有氧原子，容易與二氧化硅結合而形成二氧化硅包裹層，但是，包裹磁性金屬由于表面缺少與二氧化硅結合的化合鍵則困難得多，因此需要對金屬粒子表面改性。用改性包裹金納米粒子的方法包裹了鈷納米粒子[見圖1]。在氮氣氛下，用硼氫化納在不同濃度的檸檬酸溶液中還原氯化鈷制得鈷納米粒子，加入APS 與 TEOS摩爾比為1:9的溶液，在水與乙醇溶液中，APS 吸附到鉆納米粒子表面上，然后 TEOS聚合在鈷納米粒子表面生成了二氧化硅包裹層。研究發現，當APS 與TEOS 減少到一定量后，則看不到復合粒子，這意味著二氧化硅沒有包裹到鉆納米粒子上。而且隨著檸檬酸與氯化鈷量的增大，得到的鈷粒子粒徑逐漸減小而包裹層對應也逐漸減少，作者還研究了核殼粒子的磁性能，Co@SiO2粒子在很低的外加磁場下即達到飽和。在700°℃下磁性能消失，在400°℃和 500°℃時飽和磁化強度達到更高。

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