DOI:10.1007/s10570-020-03455-5
有機和無機復合納米材料被廣泛研究以更好地用于各種磁性應用中。然而,納米顆粒的剛性阻礙了它們的實際應用。在這項研究中,通過靜電紡絲制備了一種含磁性α-Fe2O3納米顆粒和乙基纖維素的環境友好型復合柔性納米纖維膜。采用X射線衍射、FTIR、SEM和TEM對該納米材料的結構性能進行了系統的研究,通過VSM分析比較了α-Fe2O3和α-Fe2O3/C20H38O11納米材料的磁性能。XRD圖譜顯示了合成樣品的所有衍射峰特征,不存在任何次級相。在FTIR光譜特征帶中觀察到尖峰,這是因為α-Fe2O3/乙基纖維素納米復合材料的吸收帶比原始乙基纖維素更為突出。SEM分析顯示出顆粒的均勻性生長和納米纖維膜均勻且致密的排列。TEM圖像顯示α-Fe2O3納米顆粒在乙基纖維素基質中完全分散。α-Fe2O3/C20H38O11納米纖維膜的殘余磁化強度和飽和磁化強度提高,表明了該納米復合材料在柔性應用中的重要作用。
圖1.通過靜電紡絲制備α-Fe2O3/C20H38O11納米纖維膜。
圖2.α-Fe2O3納米顆粒和Fe2O3/C20H38O11納米纖維的XRD圖譜。
圖3.比較XRD分析中衍射峰的FWHM值。
圖4.(a)α-Fe2O3的Scherrer圖和(b)α-Fe2O3/C20H38O11納米纖維的Scherrer圖,(c)α-Fe2O3的Williamson-Hall(W-H)圖和(d)α-Fe2O3/C20H38O11納米纖維的Williamson-Hall(W-H)圖。
圖5.乙基纖維素和α-Fe2O3/乙基纖維素納米復合材料的FTIR光譜。
圖6.(a)通過水熱合成法制備的α-Fe2O3納米材料的SEM圖像,(b)α-Fe2O3/C20H38O11膜的纖維排列圖像,(c)在C20H38O11納米纖維膜中嵌入α-Fe2O3的TEM分析,(d)α-Fe2O3/C20H38O11電紡納米纖維膜的原子分布和(e)電子照片。
圖7.(a)α-Fe2O3原始納米顆粒和(b)α-Fe2O3/C20H38O11納米纖維膜的VSM圖。