Fe3O4微纳米粒子的合成及其形貌调控
一、Fe3O4的基本知识概况
1、Fe3O4的结构组成四氧化三铁化学式为Fe3O4或FeO2O3，英文名书写为ferroferricoxide，俗Fe名被称作吸铁石、磁性氧化铁、磁铁和氧化铁黑等。Fe3O4中含有一个FeⅡ和两个FeⅢ，为反尖晶石结构，即FeⅢFeⅡFeⅢO4。1尖晶石结构尖晶石结构（spi
eltypestructure）是离子晶体中的一大类，属于等轴晶系。其通式可表示为AB2O4，其中A代表二价阳离子，B代表三价阳离子，O2以等径圆球ABC立方紧密堆积CCP形式存在。其中A离子填充在四面体空隙中，B离子填充在八面体空隙中，即A2为四配位，B3为六配位。四面体空隙以下层的三个原子和上层的一个原子组成，八面体空隙以下层三个原子和上层三个原子组成图11，八面体空隙稍稍大于四面体空隙。
四面体空隙
八面体空隙
图11四面体和八面体空隙尖晶石结构中由O密堆积产生的空隙中，18的四面体空隙被二价阳离子占据，的八面体空隙被三价阳离子占据。因为N个O2可以产生2N个四面体空12隙和N个八面体空隙，所以其结构通式可以表示为AⅡBⅢ2O4。2反尖晶石结构反尖晶石结构为尖晶石结构的一种变体形式，其结构等同于尖晶石结构，不同之处在于二价阳离子和三价阳离子在空隙中分布比例的不同。在反尖晶石结构中，其中12的三价阳离子填充在四面体空隙中，12的三价阳离子和全部的二价阳离子填充在八面体空隙中。Fe3O4即为反尖晶石结构，12FeⅢ存在于四如面体空隙中，12的FeⅢ和全部的FeⅡ存在于八面体空隙中，故其构型可表示为FeⅢFeⅡFeⅢO4。2、Fe3O4的基本性质1物理性质Fe3O4为黑色固体，硬度较大，有磁性。其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中，可溶于酸。密度518gcm3，分子量23154，熔点18675K15945℃。
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f由于在Fe3O4中FeⅡ和FeⅢ是交替排列的，所以在电场作用下，电子很容易在FeⅡ和FeⅢ中流动，从而使得Fe3O4具有较高的导电性。2化学性质Fe3O4在潮湿的空气中容易被O2氧化，高温下被O2氧化生成Fe2O3。溶于HCl中，生成FeCl2和FeCl3。二、Fe3O4微纳米粒子的合成方法总结1机械球磨法机械球磨法是一种广泛应用的制备超细材料的物理方法，可分为普通球磨法和高能球磨法两种。两种方法步骤都很简单易操作。一般可分为三大步骤：原料混合、球磨、产物后处理。影响产物性能结构的主要参数包括原料比、球磨温度、球磨时间、保护气氛、后处理选择等。由于球磨法得到的产物粒径分布宽、粒径较大，而且易混r