室温固相合成法制备纳米Fe2O3粒子
纳米γ-Fe2O3的制备方法及进展
综 述 专 论
SCIENCE&TECHN0L0GY化 I工N 科C技HE,M20I0C6A,L14 1( N5D):U54ST~R5Y9
纳 米 y—Fe2 O3的 制 备 方 法及 进 展 *
邹海平 。,邱祖 民 ~ ,邱 俊 明 ,李 琛 ,刘玉德
火焰 热 分 解 、气 相 沉 积 、低 温 等 离 子 化 学 沉 积 (PCVD)或 激 光 热 分 解 。然 而 对 于 纳 米 7一Fe O 的制 备的报 道 却 不是 很 多 ,因此 有 必 要 对其 做 较 为全 面的概 述 。笔 者 从 “三相 ”的 角度 ,分别 介 绍 了制 备纳 米 7一Fe O 的 固相法 、气 相法 和液相 法 中 的主 要制 备 方 法 及 其 优 缺 点 和其 他 一 些 制 备 方 法 。
关 键 词 :纳 米 7-Fe203;固相 法 ;气相 法 ;液 相 法 中 图分 类 号 :TB 383 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1008.0511(2006)05.0054.06
纳米颗粒 是指 颗粒 尺寸 为纳米 数量 级 的超细 微粒 ,它 的尺 度 大 于原 子簇 ,小 于通 常 的 微粒 ,一 般在 l~100 nm 之 内 ,因此 ,它 具 有 量 子 尺 寸 效 应 、小尺寸 效 应 、表 面效 应 、库 仑堵 塞 和介 电 限域 效应 ,这些 效应 使 得 纳 米微 粒 具 有 不 同于常 规 固 体的 新特 征…1。
1 制 备 方 法
根据原 始物 质状 态 的 不 同 ,制 备纳 米 7- o3
的方 法大致可分为 3类 :固相法 、气 相法和液相法 。
1.1 固 相 法
,
纳米 氧 化物 的 固相 制 备方法 有 机械粉 碎法 和
固相法制备氧化铁纳米粒子
固相法制备氧化铁纳米粒子
严新
【期刊名称】《盐城工学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2002(015)004
【摘要】采用固相法制备了氧化铁纳米粒子,并对其进行了XRD谱图表征,发现产物氧化铁的晶型与灼烧温度及灼烧时间有关,随着灼烧温度的升高和灼烧时间的延长,氧化铁的晶型从γ型向α型转变.同时讨论了温度、时间等条件对产品粒径、产率等因素的影响.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】严新
【作者单位】盐城工学院,化学工程系,江苏,盐城,224003
【正文语种】中文
【中图分类】TQ138.11
【相关文献】
1.氨基修饰磁性氧化铁纳米粒子的制备 [J], 胡江;王茗
2.雾化热分解-氧化五羰基铁制备磁性氧化铁纳米粒子 [J], 王新星;张宝林;王行展;冯凌云
3.聚丙烯腈/氧化铁纳米粒子复合纳米纤维的制备及表征 [J], 叶志楠;胡炎炳;郎海洋;欧俊
4.负载磁性氧化铁纳米粒子的脂质体的制备及评价 [J], 金哲浩;崔云秋;孙景鑫;金光玉;全姬善
5.葡聚糖修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒子的制备及表征 [J], 李璇;张宝林;杨高;王军;谢松伯;盛典
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α-Fe2O3纳米微粒的制备与表征
α-Fe2O3纳米微粒的制备与表征摘要:以PEG6000为表面活性剂,在水热条件下成功制备了α-Fe2O3纳米微粒。
α-Fe2O3纳米微粒的形成是通过Fe2(SO4)3·6H2O逐步水解得到的,反应时间,反应温度,反应物浓度对这一过程有重要影响。
利用TEM和XRD对Fe2(SO4)3·6H2O水解过程进行了分析,并对α-Fe2O3纳米微粒的形成机制进行了探讨。
关键词:α-Fe2O3 纳米微粒制备机理中图分类号: G644.5 文献标识码: A 文章编号: 1671-8437(2009)1-0113-021 前言α-Fe2O3在铁氧化物中是最稳定的一种化合物,带隙宽2.2eV, 是一种半导体材料,可用作颜料、催化剂、气敏材料,而且是制备γ-Fe2O3 (γ-Fe2O3常用作磁记录材料)的原料。
过去几年,纳米氧化铁的合成及性质研究是纳米材料领域的一个研究热点。
到目前为止,已发展了很多方法制备氧化铁纳米微粒,例如气-固生长法、溶胶-凝胶法、电化学合成法、氧化还原法、水热法和溶剂热法等。
其中,水热法具有反应条件温和,环境友好,工艺简单等优势,在所有的制备方法中倍受关注。
水热法制备α-Fe2O3通常涉及两步反应,首先制得α-FeOOH,然后经过热处理得到α-Fe2O3纳米粒子。
本工作中,我们以PEG6000为表面活性剂,水热法处理Fe2(SO4)3·6H2O成功制得了α-Fe2O3纳米粒子,并重点探讨了反应时间和反应温度对产物的组成与结构的影响,提出了α-Fe2O3纳米粒子的生长机制。
2 实验方法2.1 实验所用试剂及设备Fe2(SO4)3·6H2O (分析纯,洛阳市化学试剂厂);PEG-6000 (聚乙二醇6000)(分析纯,广东西陇化工厂);所用设备为45mL聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜。
2.2 制备称取一定量的Fe2(SO4)3·6H2O和PEG-6000置于烧杯中,加入20mL蒸馏水,超声10分钟得乳黄色溶液。
室温固相法制备纳米_Fe_2O_3过程中形貌影响研究
1 引言
纳米材料 ( nanom aterials) 一般是指其一维、二 维或者三维尺寸在 1~ 100nm 范围的材料, 包括纳米 尺寸的分子、纳米粒子、纳米管和纳米线、纳米薄 膜和纳米块料等
[ 1]
的制备方法及其制备过程中不同方法对纳米粒子形 貌的影响无疑具有 2 O ( 分析纯 ) 和 H 2 C2O4 2H 2 O ( 分析纯 ) 作为原料 , 按摩尔比 1 : 1 . 2 进行 室温固相反应。为了获得较高产率, 在反应物配比 中让 H 2 C2 O4 2 H 2O 稍稍过量 。 前驱体 A 的制备方法: 首先将 F eSO4
4 结论
( 1)以 FeSO4 7H 2 O 和 H 2 C 2O4 2 H 2O 为原料, 2 H 2 O。前
它具有节约能源、无环境污染、操作简单和生产成 本低等优点。目前已在多种纳米氧化物粉体的制备 中得到应用
[ 4]
。
纳米 -Fe2O 3 具有良好的耐候性、耐光性、磁 性和对紫外线有良好的吸收和屏蔽效应 , 可广泛应 用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电 子、高磁记录材料、气敏传感、催化剂、非线性光 学以及生物医药工程等方面
图 1 所获得前驱体的 XRD 谱图 F ig 1 the XRD pattern of the precursor
5h 的照片如图 3c 。
因而前驱体 FeC 2O4 应方程式为: F eSO4 7H 2 O + H 2 C2O4
2H 2 O 的室温固相化学反 2H 2 O→ F eC2 O4 2 H 2O +
随着煅烧温度的提高, 前驱体 A 分解产物分散性 提高 , 且颗粒尺寸降低, 平均粒径为 30n m, 由形貌仍 以球形为主, 而前驱体 B 在 400 煅烧的产物的 TE M 照片如图 4b , 与前驱体 A 在 300 煅烧的产物相比, 颗粒尺寸更小, 只有 23nm 分散性更好, 颗粒的形貌也 有别于前驱体 A, 主要为不规则多边形为主。 将前驱体 B 在 500 、 600 煅烧不同时间的产物 的 TEM 照片见图 5a 和 5b 。
固相烧结法制备的Co3O4和Fe2O3磁性纳米颗粒
固相烧结法制备的Co3O4和Fe2O3磁性纳米颗粒刘艳华1, 2,边宝茹2,杜 娟2,李 瑛1,张真荣2(1. 上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海 200072;2. 中国科学院宁波材料所中科院磁性材料与器件重点实验室, 浙江宁波 315201)摘 要:采用一种纳米颗粒的新型制备方法,即固相烧结方法,成功制备出单分散的Co3O4和Fe2O3磁性纳米颗粒。
利用金属前驱体粉末混合在NaCl介质中高温下分解金属原子在NaCl颗粒上聚集长大,在空气中烧结氧化形成纳米颗粒。
NaCl介质既作为纳米粒子成核和长大的基底,又作为隔离介质防止纳米颗粒在高温加热过程中出现烧结团聚现象。
在制备过程中除了金属前驱体和NaCl,没有其他试剂使用。
通过XRD、TEM、VSM 等对制备出的Co3O4和Fe2O3纳米颗粒进行了物相结构和成分、微观形貌及磁性能的表征。
结果表明,制备出的Co3O4和Fe2O3纳米颗粒颗粒尺寸小,结晶性好,且尺寸分布均匀。
关键词:Co3O4纳米颗粒;Fe2O3纳米颗粒;固相烧结法;NaCl介质;磁性能中图分类号:TM27; TB383 文献标识码:A 文章编号:1001-3830(2017)06-0005-04Co3O4 and Fe2O3 magnetic nanoparticles synthesizedby solid state sinteringLIU Yan-hua1, 2, BIAN Bao-ru2, DU Juan2, LI Ying1, ZHANG Zhen-rong21. Institute of Materials Science, School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai200072, China;2. Key Laboratory of Magnetic Materials and Devices, Ningbo Institute of Material Technology and Engineering,Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, ChinaAbstract: Monodisperse Co3O4 and Fe2O3 nanoparticles were successfully prepared using a new synthesis method for nanoparticles, solid phase sintering method. Metal precursor powder was mixed in NaCl medium and decomposed to metal atoms at high temperature, and then the obtained metal atoms nucleate and grow on NaCl substrate, and sintered and oxidized to form required nanoparticles in air. NaCl media is used both as substrate for nanoparticles nucleation and growth, and insulation media preventing nanoparticles form aggregation during high temperature. In addition to metal precursors and NaCl, no other reagents were used in the preparation process. The crystal structure, particle size, morphology and magnetism of Co3O4 and Fe2O3 nanoparticles were characterized by XRD, TEM and VSM, respectively.The results indicate that the prepared Co3O4 and Fe2O3 nanoparticles have a small particle size, good crystallinity and uniform size distribution.Key words: Co3O4nanoparticle; Fe2O3 nanoparticle; solid phase sintering method; NaCl medium; magnetic properties1 引言纳米材料由于其表面效应、小尺寸效应及量子尺寸效应等,表现出比块体材料更为优异的物理和收稿日期:2017-02-10修回日期:2017-03-17基金项目:国家自然科学基金资助项目951422106);浙江省自然科学基金资助项目(2013TD08)通讯作者:杜 娟 E-mail: dujuan@ 化学性质,具有良好的应用前景,为新材料的发展开辟了一条崭新的途径。
固相法制备氧化铁纳米粒子_严新
固相法制备氧化铁纳米粒子严 新(盐城工学院化学工程系,江苏盐城 224003)摘 要:采用固相法制备了氧化铁纳米粒子,并对其进行了XRD谱图表征,发现产物氧化铁的晶型与灼烧温度及灼烧时间有关,随着灼烧温度的升高和灼烧时间的延长,氧化铁的晶型从 型向 型转变。
同时讨论了温度、时间等条件对产品粒径、产率等因素的影响。
关键词: -Fe2O3纳米粒子; -Fe2O3纳米粒子;固相法;制备中图分类号:TQ138.11 文献标识码:A 文章编号:1671-5322(2002)04-0024-03 氧化铁纳米材料由于具有特殊的物理和化学性质,已经成为一种应用最广泛的材料。
氧化铁纳米粒子的制备大多采用液相法[1~4]、还有激光气相法[5]等,对固相法研究不多[6]。
本文用柠檬酸铁为原料,用固相法合成氧化铁纳米粒子。
1 实验称取一定量的柠檬酸铁(A.R),在研钵中充分研磨2h(注意防尘),再放入马弗炉中灼烧一段时间,冷却后用D MAX- C型X射线粉末衍射仪进行表征。
实验条件如表1所示,XRD谱图见图1(从下到上依次为实验1~6的谱图)。
表1 实验条件Table1 Conditions for the experiments编号灼烧温度 灼烧时间 h1600426005360064300554005650052 实验结果讨论2.1 反应机理柠檬酸铁受热与氧气发生反应:2FeC6H5O7 H2O+9O2Fe2O3+12CO2+7H2O图1 产品的XRD谱图Fig.1 X-ray diffraction patterns of samples通常处于亚稳定状态的 -Fe2O3在400 以上时,晶型就部分地转化为 -Fe2O3。
当温度在500 、5h以上时,晶型就全部转化为 -Fe2O3。
同样当温度为600 ,而改变灼烧时间时,其反应趋势仍是由 -Fe2O3转化为 -Fe2O3。
只不过是随着灼烧时间的变化而实现晶型的转换。
室温固相法制备纳米Fe2O3
室温固相法制备纳米Fe2O3王桂萍;周建辉【摘要】Using FeSO4 · 7H2O and NH4HCO3 as the starting materials and surfactant OP-10 as the dispersing agent, the precursor prepared by solid state reaction at room temperature, then Fe2O3 nanoparticles were obtained by thermal decomposition of precursor. The effects of reaction time and ignition temperature on products were studied. The product nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD) , and Scanning electron microscope (SEM). The results indicated that the reactant conversion rate is high, the crystal types and particle sizes of the products are affected by the ignition temperature.γ-Fe2O3 nanoparticles is obtained at 300 ℃ α-Fe2O3 nanoparticles are obtained when ignition temperature is 500℃、800℃. The particle size of nano Fe2O3 increases with increasing ignition temperature.%以FeSO4·7H2O和NH4HCO3为原料,聚乙二醇辛基苯基醚(OP-10)为分散剂,在室温下通过固相反应制备前驱物,然后灼烧前驱物制得纳米氧化铁;研究了反应时间和灼烧温度对产物的影响;利用XRD和SEM对制备的纳米氧化物进行表征.结果表明:反应物转化率高,灼烧温度对产物的晶型和粒径均有影响,300℃灼烧得到产物为γ-Fe2O3纳米粒子;在500℃、550℃、800℃灼烧得产物均为α-Fe2O3纳米粒子;随着温度的升高,纳米Fe2O3的粒径增大.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】4页(P8-10,22)【关键词】固相法;纳米氧化铁;γ-Fe2O3;α-Fe2O3【作者】王桂萍;周建辉【作者单位】沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;山西北方兴安化学工业有限公司,山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】O614.8纳米氧化铁具有良好的耐候性、耐光性和磁性,对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应,可应用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电子、高磁记录材料、催化剂及生物医学工程方面[1],在含能材料的应用方面研究也很多[2]。
纳米氧化铁的制备及应用
纳米氧化铁的制备及其应用高令博化工与环境生命学部制药工程大连理工大学大连116023摘要:纳米氧化铁是一种多功能材料。
本文综述了纳米氧化铁的各种制备方法,对各种制备方法优缺点进行了分析和比较,详述了纳米氧化铁在磁性材料、透明颜料、生物医学、催化剂等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。
关键词:氧化铁;纳米;制备;应用引言纳米材料和纳米结构是当今新材料领域中最富活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的组成部分。
近几年来,世界各国对金属氧化物纳米粒子进行了广泛研究,并取得了显著成效,其中纳米氧化铁由于具有广阔的应用前景而备受关注。
1 纳米氧化铁的制备纳米氧化铁的制备方法可分为湿法和干法。
湿法主要包括水热法、强迫水解法、凝胶—溶胶法、胶体化学法、微乳液法和化学沉淀法等。
干法主要包括:火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法(PCVD)、固相法和激光热分解法等。
1.1 湿法1.1.1 水热法水热合成法是指在密闭体系中, 以水为溶剂,在一定温度和水的自生压强下, 使原始混合物进行反应的一种合成方法。
1982年,用水热反应制备超微粉引起了国内外的重视。
由于反应在高温高压的水溶液中进行,故为一定形式的前驱物溶解—再结晶形成的良好微晶材料提供了适宜的物理化学条件[1-2]。
康晓红等[3]采用载铁有机相与水相为反应物,于高压釜内进行水热反萃反应,经后处理后获得的氧化铁粉组成均一、粒度小、结晶完好。
景志红等[4]也制备出了菱形、纺锤形和球形等不同形貌的氧化铁纳米颗粒。
水热法制备的粒子纯度高、分散性好、晶型好且大小可控[5].反应在压热釜中进行,设备投资较大,操作费用较高[6]。
该法多以FeCl3或Fe(NO3)3为原料,在HCl 或HNO3存在下,在沸腾密闭静态或沸腾回流动态环境下进行强迫水解制备纳米氧化铁超细粒子[7]。
制备过程中加一些晶体助长剂(如NaH2PO4),可降低水解沉淀和结晶生长速度,粒子生长完整、均匀。
纳米氧化铁的制备及其应用
纳米氧化铁的制备及其应用纳米氧化铁,又称氧化铁纳米粒子,是一种尺寸小于100nm的铁氧化物纳米粒子。
纳米氧化铁具有吸附性能好、磁性好、比表面积大、活性强和价格低等特点,可以大量应用于有机污染物的吸附治理、电化学储能、光催化、电催化、荧光探针以及材料改性等领域。
本文将综述纳米氧化铁的制备方法和应用。
纳米氧化铁的制备主要分为固相法和液相法,固相法包括直接还原法、静电纺丝法、静电喷雾法、超声研磨法、湿化学氧化还原法、气溶胶冷凝法、喷雾干燥法、物理化学沉淀法等;液相法包括电火花法、高能球磨法、等离子体气相沉淀法、化学气相沉积法以及放电沉积法等。
其中,放电沉积法是一种比较常用的纳米氧化铁制备方法,它利用多极偶变放电技术,在负压或真空环境下,把气相物质电离,产生出微粒,再由气流带入反应容器,这些微粒会在反应容器中被吸附,形成纳米氧化铁。
纳米氧化铁的应用可以归纳为有机污染物的吸附治理、电化学储能、光催化、电催化、荧光探针以及材料改性等几大方面。
首先,纳米氧化铁具有良好的吸附性能,因此可用来吸附有机污染物,实现有机污染物的治理和除除护自然环境。
其次,纳米氧化铁具有较高的比表面积,使其具有较强的电化学储能性能,能够有效提高电池的容量,为现代电力和能源系统提供潜在电源。
此外,纳米氧化铁还可用于光催化、荧光探针、电催化和材料改性等多个领域,为社会发展提供重要的技术支持。
综上所述,纳米氧化铁具有吸附性能好、磁性好、比表面积大、活性强和低成本等优点,且制备方法多样,其应用领域也十分广泛,因此受到广泛关注,成为研究的朝阳产业。
未来,研究者将更加深入地研究这种新型纳米材料,以不断完善和改进其制备工艺和应用方法,以期实现净化环境,提高能源利用率,改善人类生活和社会发展。
以上所述就是关于纳米氧化铁的制备及其应用的3000字文章。
纳米氧化铁的应用已经从单个技术到脱颖而出的新型技术,以及其在环境污染治理及绿色能源等领域中的作用。
未来,吸收和消化外部技术,不断完善和改进其制备工艺和应用方法,为社会发展做出重要贡献。
纳米氧化铁的制备及其应用
纳米氧化铁的制备及其应用
铁是人类文明不可缺少的部分,随着科技的发展和科学技术的进步,人们开始探索纳米尺度的铁,以及其制备和应用,这种铁被称为纳米氧化铁。
纳米氧化铁是一种由纳米级氧化铁微粒组成的复合材料,具有优异的机械性能、热韧性以及电磁屏蔽能力,对其应用和利用具有广泛的前景。
纳米氧化铁的制备方法主要有固相反应法、溶剂热法、化学气相沉积法、水热法、电沉积法、离子交换法、生物体法等。
在实际应用过程中,应根据不同材料和特定应用需求,选择相应的制备方法。
实际应用中,纳米氧化铁可以用于磁性材料、电子材料、气敏传感器、纳米加工装备、超磁致伸缩材料、生物医学应用等方面。
它在磁性材料方面的应用主要是制备出具有高磁性纳米悬浮液,用于制备高性能磁性部件;在电子材料方面的应用主要是制备具有优异电磁隔离性能的微波器件、器件包装以及作为阻抗和线电容的极佳绝缘体;在纳米加工装备方面的应用主要是制备磁控溅射装置;在超磁致伸缩材料方面的应用主要是制备超磁致伸缩液体金属;在生物医学方面的应用主要是用于纳米粒子的细胞检测和生物试剂的载体。
因此,纳米氧化铁的应用前景非常广泛,可以说是一种多功能纳米复合材料。
然而,由于纳米氧化铁的生产过程比较复杂,生产成本较高,因此增加了它的使用成本。
此外,纳米氧化铁的生产过程通常涉及有毒成分,因此在生产过程中需要采取相应的安全措施,以确保
生产安全。
在总结上述内容后,可以得出结论:纳米氧化铁是一种具有优异机械性能、热韧性以及电磁屏蔽能力的复合材料,具有广泛的应用前景,可以用于磁性材料、电子材料、气敏传感器、纳米加工装备、超磁致伸缩材料、生物医学应用等方面,但其生产成本较高,因此需要采取适当的安全措施,以确保生产过程的安全和稳定性。
纳米三氧化二铁的制备方法小结
制备与气敏性质的研究[J].化工进展, 2002,21(8):579-584. [2] 李星,刘东辉,唐辉等.纳米材料的制备 方法及其在塑料中的应用[J].石化技术
① 作 者 简 介 :党 胜 男( 1 9 84-)、女 、,籍贯(山 西 省 忻 州 市) 、现 供 职 单 位 全 称: 中 国 人 民 解 放 军 防 化 指 挥 工 程 学 院, 职称: 助 教 、学位: 硕 士 研 究生。
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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科技创新导报 2009 NO.13 Science and Technology Innovation Herald 报 告
廖莉 ( 北海广播电视大学 广西北海 5 3 6 0 0 0 )
摘 要 :探 讨 分 光 光 度 测 定 萝 卜 维 生 素 C的 方 法 ,脎 的 最 大 吸 收 波 长 为 490nm,线 性 回 归 方 程 :A=0.055+0.42025C,r=0.9998。在 0~ 0.
320g·L-1浓 度 范 围 内 呈 良 好 的 线 性 关 系 。
关键词: 分光光度法 萝卜 维生素C
粒径在5~12nm之间。γ-Fe2O3纳米粉末在 形貌上呈链状,单个颗粒基本呈球形;纳米 粉末的粒度均匀,平均粒径约为19nm,而 且基本不存在硬团聚。
3 液相法-化学沉淀法 沉淀法是在铁盐溶液中加入适当的沉
淀剂来得到前驱体沉淀物,再将此沉淀物 煅 烧 形 成 相 应 的 氧 化 铁 陶 瓷 粉 体 。沉 淀 法 分为铁盐的直接沉淀法和亚铁盐的氧化沉 淀 法 。直 接 沉 淀 法 由 于 反 应 速 度 快, 所得的 沉淀往往含大量的包含水,在干燥的过程 中 易 引 起 颗 粒 间 的 硬 团 聚 。而 氧 化 沉 淀 法 则是由氧化过程来决定结晶速度,反应较 慢,因而制得的粉体的粒径和气敏性较直 接 沉 淀 法 好 。用Na 2C O 3代替N a O H作 沉 淀 剂,制备了纺锤形纳米γ-Fe2O3并采用XRD 和TEM对材料进行了表征,纳米Fe2O3的制 备方法及进展温度下LPG有选择性检测能 力(对H2的选择系数为4),并具有相当的气 敏稳定性。
α-Fe2O3纳米材料的固相合成及光催化降解亚甲基蓝性能
Hans Journal of Nanotechnology 纳米技术, 2016, 6(1), 14-21 Published Online February 2016 in Hans. /journal/nat /10.12677/nat.2016.61003文章引用: 王碧军, 刘劲松, 李子全, 黄洁文, 李云朋, 丛孟启, 冯冰, 陈建康, 朱孔军, 裘进浩. α-Fe 纳米材料的Solid-State Synthesis of α-Fe 2O 3 Nanomaterials and Photocatalytic Degradation Performance on Methylene BlueBijun Wang 1, Jinsong Liu 1*, Ziquan Li 1, Jiewen Huang 1, Yunpeng Li 2, Mengqi Cong 1, Bing Feng 1, Jiankang Chen 1, Kongjun Zhu 3, Jinhao Qiu 31College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing Jiangsu 2Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Science, Fuzhou Fujian 3State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing JiangsuReceived: Feb. 2nd , 2016; accepted: Feb. 20th , 2016; published: Feb. 23rd , 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/Abstract Precursors were synthesized by a solid-state synthesis method. And α-Fe 2O 3 nanomaterials were obtained by thermal decomposition of precursors at different calcination temperatures. The crys-tal structure, microstructure morphology and optical properties of the α-Fe 2O 3 nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Field scanning electron microscopy (FESEM), and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The results show that the energy gap and particle size of the α-Fe 2O 3 nanomaterials increase with an-nealing temperature. But they are all less than bulk α-Fe 2O 3 (2.2 eV). The α-Fe 2O 3 nanoparticles prepared at 500˚C for 2 h exhibit the highest visible-light photocatalytic efficiency of 70.60% and photodegradation rate constant, k , of 6.78 × 10−3 min −1, respectively. Too high or too low heat treatment temperature will result in the decrease of photocatalytic efficiency, which is mainly af-fected by band gap and electron-hole recombination probability. KeywordsSolid-State Synthesis, α-Fe 2O 3, Nanomaterial, Photocatalysis*通讯作者。
室温固相法纳米氧化铜的制备方法
室温固相法纳米氧化铜的制备方法室温固相法是一种常用的制备纳米氧化铜的方法,其原理是通过化学反应在室温下将金属铜转化为氧化铜纳米颗粒。
本文将详细介绍室温固相法制备纳米氧化铜的步骤和相关实验条件。
制备纳米氧化铜的基本原理是将金属铜与氧气在室温下进行氧化反应。
室温固相法是一种简单且易于操作的方法,它不需要高温条件,因此可以避免高温对纳米颗粒的影响。
在室温固相法中,通常首先准备金属铜粉末作为起始材料。
金属铜粉末的粒径通常在几微米到几十微米之间,可以通过机械球磨等方法制备得到。
接下来,将金属铜粉末放置在容器中,并与氧气气氛接触。
可以使用气氛控制设备,如氮气气氛下进行实验,以确保反应过程中没有氧气的泄漏。
在室温下,金属铜粉末和氧气发生氧化反应,生成氧化铜纳米颗粒。
这个过程可以通过观察反应容器中的颜色变化来判断反应的进行情况。
通常,金属铜的颜色是红色的,而氧化铜的颜色是黑色的。
为了提高反应效率和纳米颗粒的质量,可以在反应过程中加入一些助剂。
例如,可以添加一些表面活性剂或催化剂,以促进反应的进行。
在反应完成后,将反应产物进行分离和纯化。
通常,可以使用离心机将纳米颗粒与未反应的金属铜分离。
随后,可以使用溶剂或其他方法进行纯化和去除杂质。
通过物理或化学方法对纳米氧化铜进行表征。
可以使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等技术来观察纳米颗粒的形貌和晶体结构。
总结起来,室温固相法是一种简单且有效的制备纳米氧化铜的方法。
通过控制反应条件和添加适当的助剂,可以得到具有良好形貌和结晶性质的纳米氧化铜颗粒。
该方法不仅适用于实验室规模的制备,也可以扩大到工业生产中。
室温固相法的优点在于操作简单、反应条件温和,并且可以获得高质量的纳米氧化铜产品。
固相反应法制备铁氧体
固相反应法制备铁氧体一、引言铁氧体是一种重要的磁性材料,具有广泛的应用领域,如电子、通信、医疗等行业。
固相反应法是制备铁氧体的常用方法之一,具有简单、经济和环保等优点。
本文将详细介绍固相反应法制备铁氧体的过程。
二、实验步骤1. 原料准备制备铁氧体所需的原料包括Fe2O3和FeO(OH)。
其中Fe2O3可以通过化学合成或天然矿物中提取得到;FeO(OH)则可以通过化学合成或从天然水合铁矿中提取得到。
2. 混合原料将Fe2O3和FeO(OH)按照一定比例混合均匀,其中混合比例需要根据所需的铁氧体类型和性能进行调整。
3. 烧结将混合好的原料放入高温炉中进行烧结处理。
在烧结过程中,需要控制温度和时间,以确保原料充分反应并形成稳定的晶体结构。
4. 磨粉将烧结后的样品进行机械磨粉处理,以获得均匀的颗粒大小和形状。
5. 烧结再处理将磨粉后的样品再次放入高温炉中进行烧结处理,以进一步提高样品的密度和稳定性。
6. 磁化处理将烧结后的样品进行磁化处理,以获得所需的磁性能。
三、实验条件1. 原料纯度:Fe2O3和FeO(OH)的纯度需要达到99%以上。
2. 温度控制:在整个实验过程中,需要控制温度以确保反应过程可以顺利进行。
具体温度需要根据不同的铁氧体类型和性能进行调整。
3. 时间控制:在实验过程中,需要控制时间以确保原料充分反应并形成稳定的晶体结构。
四、实验结果分析通过固相反应法制备出来的铁氧体样品具有较高的密度和较好的晶体结构,同时具有良好的磁性能。
该方法具有简单、经济和环保等优点,并且可以根据不同需求进行调整。
五、注意事项1. 实验过程中需要注意安全防护,避免对身体造成伤害。
2. 原料混合时需要均匀,以确保反应能够充分进行。
3. 烧结过程中需要控制温度和时间,以确保原料充分反应并形成稳定的晶体结构。
4. 磨粉和烧结再处理时需要注意粒度和形状的均匀性,以获得较好的样品性能。
5. 磁化处理时需要注意磁场的强度和方向,以获得所需的磁性能。
纳米γ-Fe2O3 粒子的制备及其磁性能研究
测试纳米粒子的发热性能(图 1)。
错误!
Thermometer
Generator
Sample Loops coil
图 1 测量纳米粒子发热性能的实验装置 Fig 1 Experimental setup for calorimetric measurement 2.3 磁性能测试与结构表征
定向集热治疗肿瘤是目前肿瘤治疗中一种很理想的疗法具体方法是把磁性热籽植入到患者的肿瘤病变区在人体外部施加交变磁场磁性热籽在交变磁场作用下发热使肿瘤病变区的温度上升肿瘤细胞对热高度敏感42c以上的温度可以有效杀伤肿瘤细胞加温治疗可以使肿瘤细胞内许多结构和酶蛋白发生改变影响肿瘤细胞的生长和分化导致细胞凋亡或直接死亡这样可以定位地把癌细胞或肿瘤细胞杀死而对非病变部位的健康细胞没有损伤是一种低毒高效的治疗方法6
定向集热治疗肿瘤是目前肿瘤治疗中一种很理想的 疗法,具体方法是把磁性热籽植入到患者的肿瘤病变区, 在人体外部施加交变磁场,磁性热籽在交变磁场作用下 发热,使肿瘤病变区的温度上升,肿瘤细胞对热高度敏 感,42℃以上的温度可以有效杀伤肿瘤细胞,加温治疗 可以使肿瘤细胞内许多结构和酶蛋白发生改变,影响肿 瘤细胞的生长和分化,导致细胞凋亡或直接死亡, 这样 可以定位地把癌细胞或肿瘤细胞杀死,而对非病变部位 的健康细胞没有损伤, 是一种低毒高效的治疗方法[6]。 在定向集热治疗肿瘤的疗法中,磁性热籽的制备和选择
作者简介: 李月华( 1984-), 男, 河北沧州人 ,硕士生, 主要从事纳米磁性材料及其应用研究。
1982
功能材料
纳米 γ-Fe2O3 粒子。 图 3 为制备的立方形纳米 γ-Fe2O3
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( 赣南 师范学 院 化学与生命科学学 院 , 江西 赣州
摘
3 10 ) 4 0 0
要 : 别 以表 面活 性 剂 P G一40和 P G一60为 分散 剂 , eO 7 O 和 N 2 O 室 温 下发 生 固相 反 应 , 分 E 0 E 0 FS ・ H2 aC 3
2 结 果 与讨 论
收 稿 日期 :0 7一o 20 7—2 2
作者简 介: 余建平 (9 2一) 男 , 16 , 江西兴国人 , 南师范学院化学 与生命科学学 院教授 , 赣 主要从事应用化学 方面的研究
6 ̄ 0 C的烘箱中干燥 2 , 即得干燥 了的前驱体粉末. h 将烘干的前驱体热解 即得产品.
13 纳米粒 子氧 化铁 的表 征 .
前 驱体 的 D A图 由热重 一差 热分析 仪测 定 , 温深 度 为 10C mn 红外 光谱 图用 傅立 叶 变换 红 外分 光 T 升 0 / i; 光度 计测 定 ; 热解 产 品的 X D图谱 用 X射线 衍射 仪测 定 . R
本 文 利用 室温 固相 法 , FS ・ H O 和 N : O 为 原 料 , 以 eO 7 2 aC 分别 以表 面活 性 剂 P G一 0 E 4 0和 P G一 0 E 60
为分散剂 , 制备 出前驱体 FC ,将 F C , e O . e O 热解 2h, 即得纳米 F2 , e0 .
WC 2 T一 C型热 重 一差热分 析仪 ; V T R 6 傅立 叶 变换红外 光谱 仪 ; N F X型 x射线 衍射仪 . A A A 3 0型 MIIA
12 纳 米粒子 氧化铁 的制 备 .
将 20gFS ‘7 . eO H O放 人研钵 中 , 入 2 . l 面活性 剂 P G一 0/ 0 , 其研 磨成 粉末后 , 加 50m 表 E 4 06 0 待 再加 入 10 的 N O , . g aC 然后在室温下研磨4 i, O n 接着用水洗去混合物中的可溶性无机盐 , a r 直到用 20 o L的 . l m / B C 液检不 出滤液 中含 有 S 一 a I溶 O 为止 , 干沉 淀 物 , 无水 乙醇 淋洗 沉 淀 物 2次 , 抽 干. 抽 用 再 将沉 淀 物 置于
得到纳米氧化铁前驱体 FC 3 热解后即可得到产 品. T / T I X D对前驱体 及其 热解产物进行 表征 。 eO , 经 G D A、 R、 R 表明 前驱体 F C 3 易分解成纳米 F2 j5oc热解得到 了纯 晶相 的三方 F 2 , 粒度分别约 为 4 . /,0 7n eO 极 e0 ,5  ̄ eO , 8 2nl5 . m. l
NO a H固 一固相反应直接制备了近似花生形的纳米 F ,此方法不仅使合成工艺大为简化 , e . O 而且降低了合 成成本 , 并减少 了由中间步骤及 高温反应引起 的诸如粒子 团聚, 所需 晶化 时间长, 产物不纯 , 产率低等不 足. 这 为 纳米 F2 的合成 提 出了一 种价廉 而简 易 的新 方 法. e0
关键 词 : 固相 反 应 ; 米 氧 化 铁 ; 征 纳 表
中图分类号 :B 8 T 33
文献标识码 : A
文章编号 :0 4—83 (0 7 0 10 3 2 2 0 )6—0 5 0 0 2— 3
自从 18 德 国科学 家 Get 等人 首次 用 惰 性 气 体凝 聚 法 成功 地 制 得铁 纳 米颗 粒 以来 ¨ , 米 粒 子 9 4年 le ir j纳 的制备 引起 了人 们 的极 大研究 兴趣 . 纳米 粒 子 F , nnsa rcoie 的 粒 径一 般 小 于 7 m 以下 , eO ( aocl f r xd ) e ei 5n 具 有与普 通 材料不 同的若 干特性 J纳 米 F , 有磁 性 和很 好 的硬 度 , 。 eO 具 可用 作 磁 性 材料 和磁 性 记录 材 料 ; 纳 米 F 具 有 良好 的耐候 性 、 eO, 耐光性 和化 学稳 定 性 , 一 种重 要 的无 机 颜 料 和精 细 陶瓷 原料 ; 是 纳米 F 具 eO 有 巨大 的 比表面 , 面效应 显 著 , 表 是一 种很 好 的催 化 剂 ; 米 F 具 有 半导 体 特 性 , 纳 eO 电导 对 温度 、 度 和气 湿 体等 比较 敏感 , 一种 有发 展潜 力 的敏感材 料 】总 之 , 米 F , 是 。 纳 eO 在磁 记 录材料 、 细 陶瓷 塑料制 品 、 精 涂料 、 催化 剂 和生物 医学 工 程等方 面 有广 泛 的应用价 值 和开 发前 景 , 引起科 技界 的广 泛 重视 . 固相 化学 法合 成 纳 米 氧 化 物 是 近 年 发 展起 来 的 一 种 新 方 法 】邱 春 喜 等 人 用 FN ・ H O 和 . eO 9
1 实验部 分
1 1 试 剂 与 仪 器 .
F S ・ H O, 州 化学试 剂 厂 , R;E eO 7 2 广 A P G一40,天津 市 福 晨 化 学试 剂 厂 , P G 一 0 0 AR;E 60,国药 集 团化
学 试剂 公 司 , R;N O , 州市华 侨化 学 试 剂 有 限 公 司 , R; a I, A aC ,温 A B C: 安徽 省 肖县 化 学 试 剂 厂 , R;无水 乙 A 醇 ,天津市 大 茂化 学试 N , R J A . - 一
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20 0 7年
赣 南 师 范 学 院 学 报
J u a fGa n n Noma iest o r l n a r lUnv ri n o y
N 6 o. De . Oo e2 7
第六ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
室温 固相 合成法 制 备 纳米 F 2 3粒 子 eO