制备与性质研究：磁性纳米Fe3O4与Fe3O4/TiO2复合材料

"磁性纳米Fe3O4与Fe3O4 / TiO2复合材料的制备 (2010年) - 华南师范大学学报(自然科学版) - 2010年5月 - 广东省自然科学基金资助项目" 这篇论文详细介绍了磁性纳米Fe3O4以及Fe3O4/TiO2复合材料的制备方法和特性。首先，通过共沉淀法成功制备了尖晶石型纳米Fe3O4。这种材料的结构经透射电子显微镜（TEM）和X射线粉末衍射（XRD）分析确认，并且通过振动样品磁强计（VSM）测试显示，所制备的纳米Fe3O4具有超顺磁性，这是磁性纳米材料的重要特征，有利于后续的分离和回收。 接下来，研究者在纳米Fe3O4的基础上采用均匀沉淀法合成Fe3O4/TiO2复合材料。XRD和紫外-可见光谱（UV-Vis）分析表明，所得到的复合粒子呈现双层封闭结构，其光吸收带显著红移，进入了可见光区。这一现象表明，复合材料的光响应范围扩大，能够更有效地吸收可见光，这对于发展日光型催化剂至关重要，因为这可以增强材料在自然光照下的催化效率。 TiO2作为一种广泛研究的光催化剂，因其优异的光催化性能、耐腐蚀性和无二次污染而备受关注。然而，纳米TiO2粒径小，易流失，不利于重复使用。为解决这一问题，研究者将TiO2包覆在Fe3O4外部，形成Fe3O4/TiO2复合材料，利用Fe3O4的磁性，可以方便地通过磁场进行回收，提高了催化剂的利用率。此外，制备过程中产生的微量Fe3+离子有助于减小TiO2的能带宽度，使得TiO2能够吸收更宽范围的可见光，进一步增强了其在可见光下的光催化活性。 实验部分简要描述了制备Fe3O4纳米颗粒和Fe3O4/TiO2复合材料的过程，包括共沉淀法和均匀沉淀法的具体步骤，这些详细的信息对于理解和复制实验具有指导意义。 该研究展示了磁性纳米Fe3O4及其与TiO2复合材料的制备工艺和优良性能，为设计高效、可回收的光催化剂提供了新的思路，尤其是在环境净化和能源转化等领域具有潜在应用价值。