Fe3O4/C磁性中空核壳纳米反应器的制备及其性能研究(5)
为了进一步改善作为电极材料的核壳纳米材料的性能，选择具有高电容量的核心与外壳材料组分，可以构建一种更精细的结构，性能没有降低的核壳纳米粒子，这可能成为未来的主要研究发展方向。
1.2 四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子
1.2.1 Fe3O4纳米粒子的制备
1.2.1.1 沉淀法
沉淀法的主要步骤通常是首先以二价铁、氯化铵、硫酸铁、硝酸盐等为原料，氨水、氢氧化钠或有机胺为沉淀剂，从室温到80℃的条件下，使沉淀原料中的活性成分发生沉淀反应，然后经过过滤，洗涤，干燥和煅烧等后续处理步骤获得磁性Fe3O4纳米粒子。通过沉淀法所制得的Fe3O4磁性纳米粒子具有原料简单，纯度高，且成本低等优点。但很难控制产品的粒径分布特征，磁性有时不稳定且容易氧化，通常情况下反应要在氮气条件下进行。
1.2.1.2 溶剂热法
溶剂热法是一种近年来发展起来的制备纳米粒子的合成方法。溶剂热法制备纳米Fe3O4的原理是在高压，高温的条件下，将铁的氯化物或硫酸盐在溶剂中经过反应生成氢氧化物，然后加入不同的还原剂或氧化剂，再将这些金属氢氧化物氧化或还原就可以得到纳米级Fe3O4粒子。
1.2.1.3 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法在制备纳米Fe3O4时，可以更容易控制成核和晶体生长两个阶段，避免了过程中大量晶粒凝聚生长，因此，产品中的粒径分布较窄，所得产品纯度高，均匀性好。但是，影响溶胶-凝胶法中缩合、凝胶、成长、水解等等的重要原因是反应温度，因此，温度对Fe3O4纳米粒子的性质影响也是最大的。
1.2.1.4 微乳液法
微乳液法，也被称做反向胶束法。该方法实验设备简单，易操作，能耗低，所得到的纳米粒子具有粒度分布窄、性能稳定、分散性能好等特点。是一种制备新型纳米材料的液相化学法。
1.2.1.5 微波超声法
磁性Fe3O4纳米粒子的微波超声制备法，是在微波超声辐射条件下，将共沉淀物前驱体老化、回流一定时间，然后将产物快速冷却至室温，再经离心处理后所得的纳米磁性粒子。此外，更多方面是利用微波来辅助共沉淀制备和微波辅助水热合成磁性纳米粒子。
通过利用爆破超声波产生的“超声波气化泡”时所释放出的能量，通过分解前驱体来达到制备磁性纳米粒子的目的。这种“超声波气化泡沫”相比传统的混合技术，更容易使介质达到均匀混合的效果，这种方法消除了局部密度不均匀的弊端，提高了反应速率，同时也可以发挥在团聚时候的剔除作用，有利于细颗粒物的形成。
1.2.2 Fe3O4纳米粒子的应用
1.2.2.1 磁流体
在一些其他行业的密封过程和润滑过程中，一般做密封或润滑的材料都是利用纳米Fe3O4所制备的磁流体，如磁流体纳米Fe3O4大多由高度分散在以表面活性剂（水，煤油，硅油和酯类，等）为主的载体中。由于磁流体的磁性，使其可以在磁场中移动，并且可以固定在一个特定的地方，所以有些需要密封或者润滑的特殊过程中，Fe3O4纳米磁流体具有无可替代的功效。
1.2.2.2 微波吸收材料
铁氧体是最早使用的电磁波吸收材料，它已广泛应用于隐形飞机的设计。Fe3O4是尖晶石铁氧体的典型代表，当Fe3O4达到纳米级别时，其吸波性能，吸波带宽，都表现出一些新的特点，使其在电磁波吸收方面有着良好的发展潜力。
1.2.2.3 催化材料
液相反应条件，是磁性Fe3O4纳米粒子作为催化剂的最大特点，催化剂和原料通过外加磁场可以很容易地分离，这对液相催化反应尤为重要。