磁性Fe3O4纳米颗粒的制备及其应用研究

作     者：胡叶群 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曹从军

授予年度：2016年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：防伪技术 纳米Fe3O4 表面修饰 磁性油墨 

摘      要：随着现代社会的发展和人们物质生活水平的提高,防伪技术的应用日益增多,人们也更加重视防伪材料的研究和开发。在众多防伪材料中,磁性防伪油墨因具有外观色深、检测仪器简单、防伪效果突出等优点而引起人们极大的关注,在防伪材料领域有巨大的开发和应用潜力。FeO纳米材料是最常用的磁性颜料,因此制备性能优的FeO纳米颗粒是获得高质量磁性防伪油墨的关键。本文采用水热法制备FeO纳米颗粒,并用油酸对其进行表面修饰提高纳米颗粒的分散稳定性,最后以改性的FeO纳米颗粒为磁性颜料制备磁性防伪油墨。论文主要内容包括以下几点:(1)以柠檬酸为静电保护剂,采用水热法合成FeO纳米颗粒。通过调节反应条件制备不同粒径和形貌的纳米FeO,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计对其进行表征。(2)采用表面修饰的方法制备油酸改性的FeO纳米颗粒,提高纳米颗粒在溶剂中的分散稳定性,使其可用于磁性防伪油墨的配制及其他领域。利用红外光谱和振动样品磁强计对纳米颗粒的组成和磁性能进行表征,通过沉降距离和靶向时间测定磁稳定性和磁靶向性。实验结果表明油酸改性的FeO纳米颗粒的分散稳定性有显著提高。(3)以自制的油酸改性的FeO纳米颗粒为颜料,制备磁性防伪油墨。通过大量实验及性能测试,研究磁性颜料、连结料和炭黑的含量对油墨粘度、干燥性、细度、耐磨擦性和流动性的影响,优化基础配方,得到磁性防伪油墨的最终配方,该油墨磁响应强,防伪效果好且较环保。