CoFe2-xZnxO4纳米管的制备、微观结构及磁性能

李佳楠，林国力，刘青芳

（1.岭南师范学院物理科学与技术学院，广东 湛江 524048；2.兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000）

尖晶石铁氧体（MFe2O4，M=Mg、Fe、Co、Ni、Zn 等）具有优异的电磁特性、晶体结构等物理化学性质，被广泛应用于医疗[1]、催化[2]以微波吸收[3]领域等。CoFe2O4是尖晶石铁氧体中重要的一种，具有中等饱和磁化强度、高磁晶各向异性以及高矫顽力[4,5]，有广泛的应用前景[6-9]。通过掺杂、取代、微观形貌与结构设计等手段都可以调节铁氧体的电磁参数等物理化学特性。对金属离子来说，Zn2+占据尖晶石铁氧体中的四面体A 位的倾向性强烈[10]，可以将CoFe2O4中A 位的Fe3+赶到八面体B 位，由于从而提高B 位磁矩，增大晶胞的总磁矩，使得样品的饱和磁化强度提升。Roongtao R 等[11]研究了CoFe2-xZnxO4纳米颗粒的磁性能，发现当x=0 时，CoFe2O4纳米颗粒的饱和磁化强度为97.32 emu/g，Zn2+离子的加入使得样品的饱和磁化强度增大，高达124.02 emu/g，矫顽力显著下降。近年来，呈纤维状的纳米铁氧体相比于常见的针状、棒状、片状以及球状有着高比表面积、大长径比等特性引起广泛关注。制备纳米纤维的常见方法有：溶胶凝胶法[12]、模板法[13]、水热法[14]、气相沉积法[15]等，但这些方法存在制备过程繁琐、操作复杂、控制形貌效果差等缺点。静电纺丝法由于设备简单、操作简单方便、纳米纤维产出率高等独特优势，成为制备纳米纤维的重要方法。LIU G 等[16]利用静电纺丝法制备出的BaFe12O19纳米管相较于BaFe12O19纳米纤维展现出更小的矫顽力以及更高的饱和磁化强度，提高了吸波性能。在本文中，利用静电纺丝法制备CoFe2O4纳米管，并将部分Zn2+离子取代Fe3+，合成了CoFe2-xZnxO4纳米管，探讨了Zn2+含量对其微观形貌、颗粒尺寸、结构性质以及磁性能的影响。……