其主要物理化学性质如下：

l、铁属于过渡元素，在它的原子中产生充填不满结构的电子层，在与一氧化碳相互作用下形成Fe(CO)5时，由5个CO分子与铁原子组成中获取不足的电子；

2、在常压下，Fe(CO)5的溶点大约在-20。3℃，沸点大约在103。6℃，临界温度286℃左右。在100℃以下没有明显分解，100℃～130℃约有l％的分解140℃～160℃有3。3％弱分解，160℃特别是179以上时，普遍强烈分解；

3、针对Fe(CO)5的临界温度，在常压及温度在250℃-300℃时进行Fe(CO)5的热解，是Fe(CO)5最重要的应用，是工业化制取羰基铁粉的最基本方法。

可见，Fe(CO)5在较低温度下就容易分解成Fe原子和CO，降低了纳米铁氧化物体的制备温度，为制备高纯度的纳米Fe2O3或Fe3O4提供了有利条件。

迄今，五羰基铁主要被用于合成羰基铁粉。羰基铁粉是利用气法精炼技术生产而得，是由五羰基铁热分解制取的超微粉末。羰基铁粉产品种类繁多，而每种因形貌、粒径、纯度、性能的不同又包含着许多品种，不同的羰基铁粉有着不同的用途。

羰基铁的高压合成和热分解制粉为可逆反应，高压羰基化合成是一种具有很高选择性的提纯方法，在一定条件下，铁能与一氧化碳发生反应生成羰基化合物。工业上反应生成的五羰基铁液体呈明黄或橙黄色，沸点103℃，20℃时密度为1。454，能溶于汽油、苯、乙醚等有机溶剂，有空气存在下震击时易发生燃烧、爆炸，受光照(紫外光)则分解为2Fe(CO)5→Fe2(CO)9+CO，生成较稳定的紫黄色三斜结晶体，九羰基二铁可作为产品出售。

羰基铁粉的生产对工艺和设备的要求非常苛刻。在工艺上，如5-羰基铁分解时温度变化3度，气体流量增加5%就能明显改变羰基铁粉粒度及碳含量，从而影响其性能。在设备上，由于羰基铁粉主要反应是在中温、高压的情况下发生，涉及反应物多为易燃易爆物质，因此对设备抗压性、密闭性要求很高。

本课题旨在采用五羰基铁为原料，合成出系列纳米铁氧化物产品，掌握其合成技术，扩展五羰基铁的应用领域。

1。3  磁性纳米材料简介

磁性是物质的基本属性，磁性材料是用途十分广泛而古老的功能材料。磁性纳米材料大致可分为三种类型，一是纳米颗粒型，如磁记录介质、磁性液体、磁性药物、吸波材料；二是纳米微晶型，如纳米微晶永磁材料，软磁材料；三是纳米结构型，如人工纳米结构材料(薄膜，颗粒膜，多层膜，隧道结)，天然纳米结构材料(钙钦矿型化合物)。

磁性纳米材料的特性不同于常规的磁性材料，是因为与磁性相关的特征物理长度恰好处于纳米量级。例如，磁单畴尺寸、超顺磁性临界尺寸、交换作用长度、以及电子平均自由程等大致处于1 ~100nm量级。当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，就会呈现反常的磁学性质。由于磁性的存在，纳米粒子会有特殊的表现形式，如超顺磁性，高矫顽力和磁化率。

(1)超顺磁性

   所谓超顺磁性是指当外加磁场减小到零时，纳米微粒的矫顽力和剩磁均趋近于零的现象。不同磁性材料进入超顺磁性的临界尺寸各不相同，例如，对y-Fe203、纳米Fe304粒子而言，其临界尺寸分别为16nm、 20nm。

(2)高矫顽力

当磁性纳米粒子的尺寸处于单畴临界尺寸时，每个粒子相当于一个很小的永磁铁。要想使永磁铁去磁，必须使每个粒子的整体磁矩反转，这需要加一个很大的反向磁场，因此此时纳米粒子表现出非常高的矫顽力。当粒子小到单畴尺度，反磁化过程为均匀或不均匀的磁矩转动过程，Hc和材料的K/Ms成正比，这是提高材料即硬磁性的方法之一。然而纳米软磁材料又正是利用尺度小于交换长度时，交换作用使平均各向异性(K)很小而使Hc变小。粒子尺寸小到超顺磁性临界尺寸时，矫顽力为零。