長春應用化學研究所首創(chuàng)兩相熱法制備磁性四氧化三錳納米晶

    磁性四氧化三錳在高密度磁記憶存儲媒介、催化劑、離子交換、分子吸附、電化學材料、變阻器和太陽能轉(zhuǎn)化等方面有廣泛應用，因而在納米材料研究中倍受關(guān)注。磁性材料的性能通常對其尺寸形貌十分敏感，主要是磁學上的各向異性帶來的影響。因而，發(fā)展尺寸和形貌可控的磁性四氧化三錳納米晶制備技術(shù)無論對基礎(chǔ)研究還是應用領(lǐng)域都是非常重要的。

    長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室姬相玲課題組采用兩相熱法成功地制備了尺寸形貌可控的四氧化三錳納米晶，并對其性能進行了研究，相關(guān)工作發(fā)表在德國《微尺度》雜志上（Small, 2008, 4, 77-81）。

    該兩相熱法將硬脂酸錳和配體溶解在甲苯中作為油相，叔丁胺溶解在水中作為水相，反應在高壓釜中進行，利用油-水之間的界面反應制備了尺寸、形貌可控的四氧化三錳納米晶。通過調(diào)節(jié)反應時間和反應溫度能夠得到尺寸和形貌可控的方形、球形等Mn₃O₄納米晶（見圖1）。所制備的Mn₃O₄納米晶在低溫下表現(xiàn)了鐵磁性，而在室溫下為順磁性，納米晶的磁學性能與其尺寸和形貌有著密切的關(guān)系。相同形貌的小尺寸納米晶的居里溫度T_C和阻塞溫度T_B值較低（見圖2），而方形的納米晶較同尺寸的球形或扭曲形納米晶有更高的T_C和T_B值。

    該研究工作發(fā)展了一種簡單有效地制備磁性四氧化三錳納米晶的方法，并且該方法還可以制備II-VI族半導體納米晶和其它金屬氧化物納米晶。