学术周报告--水热法制备纳米氧化铁材料
水热法制备纳米氧化铁（科学前沿讲座论文）1
⽔热法制备纳⽶氧化铁（科学前沿讲座论⽂）1⽔热法制备纳⽶氧化铁材料摘要纳⽶材料是材料科学的⼀个重要发展⽅向。
氧化物纳⽶材料的制备⽅法很多，有化学沉淀法、固相反应法、⽓相沉积法等等，⽔热⽔解法是较新的制备⽅法，它通过控制⼀定的温度和PH值条件，使⼀定浓度的⾦属盐⽔解，⽣成氢氧化物或氧化物沉淀。
我们运⽤控制单⼀变量的实验⽅法制备纳⽶氧化铁，实验在⼀定范围内，反应时间越长，PH值越⾼，Fe3+浓度越⼤，⽔解溶液的吸光度越⼤，⽔解程度越深。
关键词：⽔热法；纳⽶材料；⽔解反应；吸光度Hydrothermal iron oxide nano-materialsJinfeng Liu, College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University,Changsha, Hunan,410012,China Abstract: Nano-material is an important development direction of material science. There are many preparations of oxide nanomaterials ,such as chemical precipitation, solid-state reaction method, vapor deposition method, etc. water solution is a relatively new preparation method, which by controlling the temperature and PH value of certain conditions, make the certain concentration hydrolysis of metal salts, hydroxides or oxide generated precipitation. Conclusion In a certain range, the longer reaction time is, the higher PH value is, the higher Fe3+ concentration is ,the stronger absorbance of hydrolysis and hydrolysis level deeper.Key words: hydro-thermal method, Nanomaterials, hydration reaction, absorbance前沿纳⽶材料是指晶粒和晶界等显微结构能达到纳⽶级尺度⽔平的材料，是材料科学的⼀个重要发展⽅向。
水热法制备纳米氧化物的研究进展_郑兴芳
水热法制备纳米氧化物的研究进展郑兴芳(临沂师范学院化学化工学院,山东临沂276005)摘要:简述了水热法的原理和特点。
介绍了水热晶化法、水热氧化法、水热还原法、水热沉淀法、水热分解法、水热合成法制备纳米氧化物的特点和现状,并介绍了水热法与其他方法的联合应用,如:微波-水热法、微乳液-水热法、溶胶(凝胶)-水热法等制备纳米氧化物的研究进展。
最后对水热法制备纳米氧化物进行了展望。
关键词:水热法;纳米氧化物;研究进展中图分类号:TQ123.4文献标识码:A文章编号:1006-4990(2009)08-0009-03R esearch progress in preparation of nano-oxides by hydrot her m alm et hodZheng X i n g fang(Schoo l of Che m istry and Che m ical Eng i neering,Liny iN or m al University,L i ny i276005,China)Abstract:P rinc i p l e and character i stics o f hydrother m a lm ethod w ere br i e fly introduced.Character i sti cs and present sit u-a ti on o f hydrothe r ma l me t hods,i nclud i ng hydro t her m a l-cry sta llizati on,ox i dati on,reduc tion,precipitation,decompositi on,and syn t hesis-m ethods,of nano-ox i des w ere rev i ewed.R esearch progress i n comb i nati on o f hydrother m al m ethod w it h o t her syn-t hetic m e t hods,such as m icrow ave-hydrother m a,l m icroemu l s i on-hydro therma,l and so l(ge l)-hydro t her m a,l w hich w ere app lied in prepara ti on o f nano-ox i des were also discussed.A t last,prepara ti on o f nano-ox i des by hydro t her m a lm ethod w as a-l so prospected.K ey word s:hydrother m al me t hod;nano-ox i des;research progress纳米氧化物的合成方法有气相法、液相法和固相法。
水热法制备聚苯胺及其铁氧化物纳米复合材料
基金项 目：国家 “ 九七三” 计划项 目（ 批准号 ： ２ ０ １ ２ Ｃ Ｂ ９ ３ ３ ２ ０ ０） 、国家“ 八六三 ” 计划项 目（ 批准号 ： ２ ０ １ ２ ＡＡ ０ ３ ０ ３ ０ ５ ） 、国家 自然科学基
金（ 批准号 ： ５ １ ２ ７ ３ ０ ０ ８ ， ２ ０ ９ ７ ４ ０ ０ ６ ） 、 北 京市 自 然基金 （ 批准号 ： ２ ０ ９ ７ ４ ０ ０ ６ ） 、 北京 市 自 然基金 （ 批准号 ： ２ ０ ９ ７ ４ ０ ０ ６ ） 和中央 高校基本科研业
环 境稳 定性 而成 为纳米 复合 材料 的研 究热 点 ． 目前 ， 对于 Ｐ Ａ Ｎ Ｉ 与铁 氧 化 物 的纳 米 复 合 材料 的研 究 主
要集 中在掺杂剂 和氧化剂 的种类 和浓度对产物 的微观结构及 光、电、 磁 等性 能 的影 响上．万梅 香 等 钊 在不同 ｐ Ｈ值下 ， 将Ｆ ｅ Ｓ Ｏ 的水溶液与苯胺（ Ａ ｎ ） 的甲基吡咯烷酮溶液进行混合 ， 用化学方法 合成 出 Ｐ Ａ Ｎ Ｉ — Ｆ ｅ Ｏ 纳米复合材料． 唐本忠等 用 阴离子表面活性剂包覆 － Ｆ ｅ ： Ｏ ， 纳米颗粒 ， 然后利 用研磨方法将其掺杂在聚苯胺链上 ， 溶解于有机溶剂中制备磁性聚苯胺复合薄膜．Ｒ ｅ ｄ ｄ ｙ 等¨ 副 用过硫
水 热法 制备 聚 苯 胺 及 其铁 氧化 物 纳 米 复合 材 料
刘红缨 ， 王双 宝 ， 朱 英 ， 江 雷
（ １ ．中国矿业大学 （ 北京 ） 化学与环境工程学 院，北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ．北京航空航天大学 化学与环境学院 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ １ ） 摘 要 利 用水 热法 与无模板 自组装 法相结合 ，以三氯化铁 为氧化 剂 、 掺杂剂和 反应 物 ， 制备 了聚苯胺及 其铁 氧化 物纳米 复合材 料．结果表 明，通过改变三氯化铁的浓度可 以调控产物 的微 观结 构和组成．当三 氯化 铁的 浓度 ≤０ ． １ ３ ｍ ｏ ＶＬ时 ， 产物组成为未掺杂 的低聚苯胺与 ． Ｆ ｅ ０ 。的复合纳米材料 ， 其 微观结构为纳米颗粒组 装成 的椭球体 和准立方 体 ；当三氯化铁 的浓度 ≥０ ． ２ ０ ｍ ｏ Ｌ ／ Ｌ时 ， 产物组成为掺 杂态 聚苯胺 ， 其微观结构 为纳 米 片层结构组装成 的微米级 大丽花球 ； 并且产物 的粒径 随三氯 化铁浓 度 的增 大而增 大．利用 扫描 电子 显微 镜、 红外光谱 、 紫外 一 可见光谱 、 ｘ光电子能谱及 ｘ射线衍射等手段对 产物 的微 观结 构和组成进行 了表征 ， 并
氧化铁纳米材料的制备及其性质表征
氧化铁纳米材料的制备及其性质表征近年来，氧化铁纳米材料的制备和研究越发受到人们的关注。
氧化铁纳米材料具有比传统氧化铁材料更强的光学、磁学等性能，这意味着氧化铁纳米材料有着更广泛的应用前景。
本文将介绍氧化铁纳米材料的制备及其性质表征。
一、氧化铁纳米材料的制备氧化铁纳米材料具有较小的体积和大的表面积，因此制备过程相对较为复杂。
常用的氧化铁纳米材料制备方法有化学合成法、热分解法、水热合成法、溶剂热法和微波辅助合成法等。
其中，常用的化学合成法包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳法等。
下面我们将介绍其中的共沉淀法和水热法。
1. 共沉淀法共沉淀法是一种较为简单的化学合成方法。
该方法通过将金属离子和盐类共同加入到溶液中，使用还原剂使之还原，从而生成氧化铁纳米材料。
共沉淀法制备氧化铁纳米材料需要选择良好的还原剂和条件，否则还原剂过量或不足都会影响氧化铁纳米材料的质量和性质。
2. 水热法水热法是在高温高压条件下，将金属离子和其他化学物质在水溶液中混合反应所产生的一种方法。
在水热法中，反应过程通常在高温和高压下进行。
水热法制备氧化铁纳米材料可以获得较为均匀的颗粒分布，但是需要注意反应条件，过高或过低的反应条件都会影响氧化铁纳米材料的质量和性质。
二、氧化铁纳米材料的性质表征氧化铁纳米材料具有比传统氧化铁材料更强的光学、磁学等性能。
基于这些性质，可以使用多种方法进行性质表征。
1. X射线衍射X射线衍射是一种最基本的物质结构表征方法，不同物质的晶体结构会引起不同的X射线衍射图样。
通过对氧化铁纳米材料进行X射线衍射实验，可以了解其结构信息。
2. 热重分析热重分析是一种利用物质在温度变化过程中物理和化学性质的差异来实现物质分析的方法。
应用于氧化铁纳米材料，可以了解其热稳定性。
3. 透射电子显微镜透射电子显微镜是一种观察材料晶体结构的高分辨率电子显微镜。
通过透射电子显微镜可以观察氧化铁纳米材料的形貌和结构特点。
4. 磁性测试氧化铁纳米材料是磁性材料，对其的磁性性质进行测试是很重要的。
水热制备实验报告
一、实验目的1. 了解水热法制备纳米材料的原理和过程。
2. 掌握水热法制备纳米材料的实验操作方法。
3. 通过实验，学习水热法制备纳米材料的基本原理，并掌握相关操作技术。
二、实验原理水热法是一种在高温高压条件下，通过水溶液或有机溶剂中的化学反应制备纳米材料的方法。
水热法具有反应条件温和、产物粒径小、结晶度高等优点。
在水热法制备纳米材料的过程中，反应物在高温高压下发生化学反应，生成纳米材料，然后通过冷却、过滤等步骤得到纯净的纳米材料。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- TiO2前驱体：Ti(SO4)2- 沉淀剂：Na2CO3溶液- 纳米材料：甲基橙溶液2. 实验仪器：- 高压反应釜- 烧杯- 研钵- 粉末研磨机- 紫外-可见分光光度计- 电子显微镜- X射线衍射仪四、实验步骤1. 准备溶液：- 称取适量的Ti(SO4)2，加入适量的去离子水溶解。
- 称取适量的Na2CO3，加入适量的去离子水溶解。
2. 配制水热反应溶液：- 将Ti(SO4)2溶液和Na2CO3溶液按照一定比例混合，搅拌均匀。
3. 水热反应：- 将混合溶液转移至高压反应釜中，密封。
- 将反应釜加热至100℃，保持一定时间，使TiO2纳米材料在高温高压条件下形成。
- 反应结束后，自然冷却至室温。
4. 离心分离：- 将反应后的溶液转移至离心管中，离心分离得到TiO2纳米材料。
5. 洗涤与干燥：- 用去离子水洗涤TiO2纳米材料，去除杂质。
- 将洗涤后的TiO2纳米材料在60℃下干燥。
6. 性能测试：- 利用紫外-可见分光光度计测试TiO2纳米材料的光催化性能。
- 利用电子显微镜观察TiO2纳米材料的形貌。
- 利用X射线衍射仪分析TiO2纳米材料的晶体结构。
五、实验结果与分析1. 光催化性能测试：- 通过紫外-可见分光光度计测试，TiO2纳米材料对甲基橙溶液的光催化降解效果良好。
2. 形貌观察：- 利用电子显微镜观察，TiO2纳米材料呈球形，粒径分布均匀。
水热法制备纳米氧化铁的研究
为干 法和 湿法 。湿法 包 括水 热法 、 迫水 解 法 、 强 凝胶
一
扫描电子显微镜 （ 日本 日 ） 聚 四氟内衬的 自制高 立 ；
压釜。
括微 波法 、 火焰 热分 解 、 相 沉 积 、 温 等 离 子 体化 气 低
醇回流 ４ 。抽滤 ， ｈ 加乙醇分散 ， 装入高压釜， 加入对
应量 的 ０ ５ ｏ ＬＨ １１０Ｃ水 热反 应 １ｈ ． ｍ ｌ Ｃ 。８ ｏ ／ ２。
学气相沉积法、 激光热分解 法等。湿法具有原料易
得且 可直接 使 用 （ 需 适 当净 化 处 理 ） 操 作 简 便 、 仅 、 粒 子 可控等特 点 ， 而普遍 受 到重 视 ， 因 尤其 在 工业生
２ ２ 实 验方 法 ．
２ ２ １ 以 ＦＣ 起始 物 ．． ｅ １为 配 制 １ ｏ ＬＦＣ 液 ， ３ Ｌ加 水至 １ｍ ， ｍ ｌ ｅ Ｉ溶 ／ 取 ｍ ０ Ｌ 加入 一 定 量 ０ ９ ｏ／ ａ Ｈ， 拌 ３ｍｉ。加人 乙 ． ｍ ｌＬＮ Ｏ 搅 ０ ｎ
溶胶法 、 微乳液法 、 沉淀法 ， 胶体化学法等 ； 干法包
ｌ 前 言
Ｄ Ｍ ｘ Ａ型 ｘ射线衍射仪 （ 本理学耐侯 性 、 耐光 性 、 磁性并
１０ ｘ ０ Ｃ Ⅱ型透射 电子显微镜 （ 本 电子） Ｓ ５０ 日 ； 一 ２
且对紫外线具有 良好 的吸收和屏蔽作用 ， 可广泛应 用于闪光涂料 、 油墨 、 塑料 、 皮革 、 汽车面漆、 电子 、 高
ｏ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｐ ｓ ａｓ ｕ ｆｔ ｒ ｄ ｃ ｇ ｓ ａ ｅ ｗａ ｌ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｈ ｏ ｉ ｒ ｅ．
纳米氧化铁的制备及催化性能研究
纳米氧化铁的制备及催化性能研究随着工业化的进程不断推进，环境污染问题越来越受到人们的关注。
纳米材料作为新型复合材料体系的重要组成部分，在环保领域得到了广泛应用和研究。
其中，纳米氧化铁因其良好的物理和化学性质、光催化活性和矫顽效应等性质而备受关注。
本文将着重探讨纳米氧化铁的制备方法及其催化性能研究。
一、制备方法制备纳米氧化铁有多种方法，其中热分解法、水热合成法和溶胶凝胶法是最常见的方法。
热分解法是将氯化铁等铁盐与有机物混合后，通过热解得到纳米氧化铁。
该方法的优点是简单易行、产物纯度高，但需要高温处理，操作难度大，而且会产生大量的有害气体。
水热合成法是利用水热条件下的高压和高温合成纳米氧化铁。
该方法产物纯度高，纳米晶体尺寸可控，但需要特殊设备进行合成，操作也比较复杂。
溶胶凝胶法则是将金属离子溶解在溶剂中形成溶胶，经热处理或水热处理得到纳米氧化铁。
该方法对制备条件要求不高，且可以制备出高纯度、单相的纳米氧化铁，但是溶胶凝胶法的制备过程需要专业的技术和实验条件。
以上方法虽然各有优点，但都需要考虑纳米氧化铁的晶体尺寸、晶相、比表面积和孔隙结构等因素，并对制备条件进行调整和优化，以获得高质量的制备样品。
二、催化性能（一）光催化性能纳米氧化铁具有良好的光催化活性，主要表现在光解水和光降解有机污染物方面。
光解水是利用纳米氧化铁表面的空穴和电子对水分子进行催化分解的过程，产生的O2和H2可以用于清洁能源的制备；光降解有机污染物则是利用纳米氧化铁对光的吸收和反应进行催化降解，能有效去除水中的环境污染物。
纳米氧化铁的光催化性能受制于晶体尺寸、晶相、表面性质和电子结构等因素。
晶体尺寸越小、晶相越纯，则光吸收率越高。
此外，表面羟基（-OH）和吸附氧物种（Oads）对于其光催化性能也有重要影响。
（二）矫顽效应纳米氧化铁具有良好的矫顽效应，可应用于处理水中的难降解有机污染物。
矫顽效应是指在一定的条件下，纳米氧化铁作为催化剂能够将难降解有机污染物转化为易被降解的有机物。
一种基于水热合成技术的铁氧化物纳米晶体合成方法
一种基于水热合成技术的铁氧化物纳米晶体合成方法近年来，铁氧化物纳米晶体因其独特的光学、电学和磁学等性质而备受关注。
为了获得高质量和高效率的铁氧化物纳米晶体，合成方法的研究变得至关重要。
本文将介绍一种基于水热合成技术的铁氧化物纳米晶体合成方法，该方法可以有效地控制晶体结构和形貌，且具有较高的晶体质量和制备效率。
1. 水热合成技术的原理水热合成技术是一种利用在高温和高压下的水溶液中合成材料的技术。
在水热条件下，溶液中的各种物质之间的化学反应速度会大大加快，同时生成的晶体具有高结晶度和高纯度。
此外，由于高温和高压效应，在水热条件下合成的晶体通常具有较小的大小和较高的表面积。
2. 合成方法的步骤2.1 原材料的准备首先，需要准备适当的原材料。
在本研究中，我们选择了铁盐和氧化物作为铁氧化物纳米晶体的原材料。
铁盐可以通过化学还原反应等方式获得，而氧化物可以通过高温煅烧等方式制备。
此外，还需要准备一定量的水和一些表面活性剂。
2.2 溶液的制备将适当量的铁盐和氧化物加入水中，并加入表面活性剂。
然后将混合物在搅拌下煮沸，使其充分溶解，在此过程中逐步调整pH 值，并继续搅拌至溶液达到均匀的状态。
其中，表面活性剂的作用是增加分散性和稳定性，使得晶体在水中分散均匀，并保证晶体的生长方向一致。
2.3 晶体的生长将溶液转移到水热反应器中，在一定的温度和压力下开始反应。
由于水热条件下的高温和高压效应，铁氧化物纳米晶体会在溶液中快速生长。
在生长过程中，可以通过调整温度、压力和反应时间等变量来控制晶体的结构和形貌。
此外，还可以在晶体生长过程中添加其他原料，比如掺杂剂和表面修饰剂等，以改变晶体的性质和应用。
3. 合成方法的优势相对于传统的合成方法，本研究中的水热合成技术具有以下优点：3.1 高效性。
在水热条件下，反应速度大大加快，同时生成的晶体具有高结晶度和高纯度。
这意味着该方法可以在较短的时间内制备出高质量的铁氧化物纳米晶体。
3.2 可控性。
《ZnO纳米材料的水热法制备及丙酮气敏性能优化研究》范文
《ZnO纳米材料的水热法制备及丙酮气敏性能优化研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，氧化锌（ZnO）纳米材料因其独特的物理和化学性质，在光电子器件、传感器、催化剂等领域展现出广泛的应用前景。
其中，ZnO纳米材料的气敏性能在气体传感器领域具有重要价值。
本文将重点研究ZnO纳米材料的水热法制备工艺，并对其丙酮气敏性能进行优化研究。
二、ZnO纳米材料的水热法制备1. 材料与方法水热法是一种制备纳米材料的有效方法，具有操作简单、成本低、产物纯度高等优点。
本实验采用水热法制备ZnO纳米材料，所需原料为醋酸锌、氢氧化钠等。
具体步骤如下：将醋酸锌溶于去离子水中，加入氢氧化钠溶液，调节pH值，然后将混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在一定的温度和压力下进行水热反应。
反应结束后，将产物进行离心、洗涤、干燥等处理，得到ZnO纳米材料。
2. 结果与讨论通过水热法成功制备了ZnO纳米材料，通过XRD、SEM等手段对产物进行表征。
结果表明，制备的ZnO纳米材料具有较好的结晶性和形貌。
此外，通过调整水热反应的条件，如反应温度、反应时间、pH值等，可以有效地控制ZnO纳米材料的尺寸和形貌。
三、丙酮气敏性能优化研究1. 材料与方法为了优化ZnO纳米材料的丙酮气敏性能，我们采用掺杂、表面修饰等方法对ZnO纳米材料进行改性。
具体地，将改性后的ZnO纳米材料制备成气体传感器，并测试其对丙酮气体的响应性能。
2. 结果与讨论通过掺杂、表面修饰等方法，成功地对ZnO纳米材料进行了改性。
测试结果表明，改性后的ZnO纳米材料制备的气体传感器对丙酮气体的响应性能得到了显著提高。
其中，掺杂适量的金属元素可以有效提高传感器的灵敏度和选择性；而表面修饰则可以改善传感器的稳定性和响应速度。
此外，我们还研究了不同温度、湿度等环境因素对传感器性能的影响，为实际应用提供了有益的参考。
四、结论本文研究了ZnO纳米材料的水热法制备工艺，并对其丙酮气敏性能进行了优化研究。
水热法制备Fe3+改性的SnO 2纳米颗粒
摘要 采用水热法制备了 Fe3+改性的 SnO2 纳米颗粒, 通过 XRD、BET、TEM、FT鄄IR 和紫外鄄可见漫反射光谱 (DRS)对其结构和光学性质进行研究. 结果表明, 水热过程实现了氧化锡的直接晶化, 产物为金红石结构, Fe3+进入 SnO2 的晶格之中形成固溶体. 这种方法制备的 Fe3+改性的 SnO2 纳米颗粒为单分散状态, 粒径分布均匀, 纯的 SnO2 未焙烧前平均粒径为 6.0 nm, 随着 Fe3+添加量的增大, 样品的粒径减小. BET 显示纯的 SnO2 样品比表面积 为 206.1 m2·g-1, 随着 Fe3+添加量增大, 产物的比表面积增大, 同时样品的紫外鄄可见吸收发生红移.
本 文 以 SnCl4·5H2O、FeCl3·6H2O 和 氨 水 为 原 料, 利用水热法制备了 Fe3+改性的 SnO2 纳米颗粒, 并研究了 Fe3+的添加量及焙烧温度对其结构和光学 性质的影响.
1 实验部分
1.1 样品合成 向 80 mL 蒸馏水中加入柠檬酸至溶液 pH越1耀2,
搅拌 10 min, 加蒸馏水至溶液体积为 96 mL, 然后加 入 17.529 g SnCl4·5H2O , 搅拌溶解. 加热至 50 益并 恒温. 然后加入 FeCl3·6H2O, 为了提高胶体的稳定 性能, 同时加入 渍=10%的聚乙二醇水溶液 10 mL, 搅拌加热至溶液澄清透明, 形成溶胶. 然后逐滴加入 氨水 30 mL, 溶胶变浑浊. 继续搅拌 30 min. 将上述 悬浊液转移到水热釜中, 150 益下反应 12 h. 过滤、 110 益烘干、研磨, 即得样品. 样品中加入 Fe 的摩尔 分数分别为 0、1.0豫、5.0豫、10.0%、15.0豫、20.0豫. 为 考察样品的热稳定性, 空气中, 将水热法制备的纯的 SnO2 样品和 10豫的 Fe3+改性的 SnO2 纳米粉体分别 在 350、600、800 益下焙烧 1 h. 1.2 样品表征
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展
Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展Fe3O4磁性纳米材料的制备及水处理应用进展摘要：近年来，水资源的紧缺和水污染问题已引起了全球范围内的关注。
磁性纳米材料由于其独特的特性，在水处理领域展示出了巨大的潜力。
本文主要综述了Fe3O4磁性纳米材料的制备方法及其在水处理中的应用进展。
首先介绍了Fe3O4磁性纳米材料的物理特性和应用优势，然后分别介绍了溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、微乳法等常用的制备方法，并对它们的优缺点进行了比较。
接着重点介绍了Fe3O4磁性纳米材料在水中重金属离子去除、有机物吸附、废水处理等方面的应用情况。
最后对Fe3O4磁性纳米材料在水处理领域的发展趋势进行了展望。
关键词：Fe3O4；磁性纳米材料；制备方法；水处理；应用进展1. 引言水是生命之源，但由于人类活动和工业生产的加剧，水资源日益紧缺，水污染成为全球面临的严重问题之一。
因此，寻求高效、经济、环保的水处理技术具有重要意义。
磁性纳米材料因其特殊的物理和化学性质，在水处理领域得到了广泛的关注和应用。
其中，Fe3O4磁性纳米材料因其独特的磁性和化学活性，成为研究热点之一。
2. Fe3O4磁性纳米材料的制备方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备Fe3O4磁性纳米材料的方法。
该方法通过溶胶的形成和凝胶的生成实现纳米颗粒的合成。
其制备步骤主要包括溶胶的制备、凝胶的生成和纳米颗粒的热处理等。
2.2 共沉淀法共沉淀法是一种简单、易操作的制备方法，常用于大规模合成Fe3O4磁性纳米材料。
该方法通过调节反应条件和配比比例，使Fe2+和Fe3+在溶液中共沉淀形成Fe3O4纳米颗粒。
2.3 水热法水热法是一种绿色合成方法，通过在高温和高压的水环境下进行反应，可制备出高纯度、均匀分散的Fe3O4磁性纳米材料。
该方法操作简便，适用于大规模合成。
2.4 微乳法微乳法是一种将水和溶剂包裹在表面活性剂的胶束中，形成类似乳液的体系，通过控制温度、时间和配比等条件，可制备出具有独特结构和优异性能的Fe3O4磁性纳米材料。
水热法制备高折射率氧化铁薄膜的研究 毕业论文
水热法制备高折射率氧化铁薄膜的研究摘要:本文以FeCl3·6H2O为原料，采用水热法在玻璃基质上制备高折射率的氧化铁纳米薄膜。
研究了反应温度温度、反应时间、pH、填充度，这些因素对所制备纳米氧化铁薄膜折射率的影响。
采用自动椭圆偏振仪测试手段对氧化铁纳米膜进行了折射率和膜厚的表征分析。
结果表明，水热法制备的薄膜最佳的水热工艺条件是在pH=11、填充度为70 %、水热温度160 ℃、加热4 h的条件下制备的薄膜，厚度一般在达130 nm左右，折射率可高达2.490，膜表面均匀，平整度较高。
关键字：水热法，纳米氧化铁薄膜，高折射率Preparation of Ferric Oxide Films with High Refractive byHydrothermal SynthesisLv xiao-xiaCollege of Chemistry, Chemical Engineering and Food SafetyAbstract:Nanometer ferric oxide films were prepared from six hydrated ferric chloride by hydrothermal method. The effects of hydrothermal temperature, reaction time, compactedness and pH on Three iron oxide films were researched, and the ellipsometer was used to characterize the thickness of nanometer Three iron oxide films and high refractive index. The results show that the optimum hydrothermal technological condition is temperature of 160 ℃, hydrothermal time of 4 h, pH of 11 and compactedness of 70 %. Under the optimum condition, the thickness of the films with well-developed crystalline is 130 nm, the refractive index can up to 2.490, the surface of films is quite flat and well-distributed.Key words: Hydrothermal method, Nanometer Three iron oxide film, High refractive index目录一、引言 (1)（一）光化学的应用 (1)1．国际上光化学的研究 (1)2．在我国光对的化学研究 (2)（二）薄膜在光化学及其他方面中的应用 (2)1．薄膜在抗紫外中的应用 (3)2．在其他方面的应用 (4)（三）纳米薄膜的分类 (4)1．按用途划分 (4)2．按层数划分 (4)3．按微结构划分 (4)4．按组分划分 (5)5．按薄膜的构成与致密度划分 (5)6．按功能及其应用领域划分 (5)（四）薄膜的制备方法 (5)1．溶胶-凝胶法 (5)2．水热合成法 (6)3．固态粒子烧结法 (6)4．化学气相沉积法（CVD） (6)5．化学提取法（刻蚀法） (7)6. 阳极氧化法 (7)（五）氧化铁薄膜的优点及应用 (7)（六）选题目的和主要内容 (8)1．选题目的 (8)2．主要内容 (8)二、实验部分 (9)（一）实验所用仪器和试剂 (9)1．实验仪器 (9)2．实验所用试剂 (9)实验试剂及规格见表2。
磁性氧化铁纳米材料制备和性能分析
磁性氧化铁纳米材料制备和性能分析磁性氧化铁纳米材料是一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景，例如在医学、电子、能源、环境等领域，特别是在磁性材料和催化剂领域。
本文从制备方法和性能两个方面入手，探讨磁性氧化铁纳米材料的最新研究动态。
一、制备方法氧化铁纳米材料的制备方法多种多样，包括物理法、化学法、生物法等。
其中，化学法制备氧化铁纳米材料最为常见和有效。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备氧化铁纳米材料的重要方法之一，其基本原理是将金属或金属离子转化为可溶于水和有机溶剂的金属化合物，然后通过凝胶化和热处理，形成纳米粒子。
利用溶胶-凝胶法制备氧化铁纳米材料过程中的主要参数包括金属离子浓度、pH值、表面活性剂种类和浓度等。
调节这些参数可以控制氧化铁纳米晶体的大小、形态和晶体结构。
2. 水热法水热法是一种简单易行的制备氧化铁纳米材料的方法。
它的主要原理是利用高温高压水相反应，形成纳米晶体。
通过控制反应时间、温度、pH值等参数，可以得到不同尺寸和形态的铁氧化物纳米材料。
3. 共沉淀法共沉淀法是一种便捷的制备氧化铁纳米材料的方法。
它的基本原理是将金属离子和氢氧化物混合起来，形成沉淀。
随后，经过热处理，形成氧化铁纳米粒子。
共沉淀法常常可以控制纳米粒子的尺寸和形状。
二、性能分析氧化铁纳米材料在磁性、光学、电学和催化等方面表现出了独特的性能。
1. 磁性氧化铁纳米材料是一种优秀的磁性材料，能够呈现不同的磁性行为，包括超顺磁体、铁磁和反铁磁。
纳米材料比其大尺寸的对应物具有更强的磁性响应。
氧化铁纳米材料的磁性源于其自旋和轨道磁矩。
在纳米材料中，自旋和轨道运动的耦合可导致磁矩的非对称性，导致强烈的磁交换作用。
因此，氧化铁纳米材料比大尺寸材料具有更强的磁学特性，对于磁盘、传感器等具有重要的应用价值。
2. 光学氧化铁纳米材料还具有一些特殊的光学性质。
纳米材料因其尺寸为纳米级别，具有局域化表面等离子体激元共振等吸收性质，可用于光学传感器、太阳能电池等领域。
学术周报告--水热法制备纳米氧化铁材料
水热法制备纳米氧化铁材料摘要：水热水解法制备纳米氧化铁材料，是通过控制一定的温度和酸碱度，使一定浓度的金属铁的水解，生成氧化铁。
条件适当可以得到颗粒均匀的多晶态溶胶，其颗粒尺寸在纳米级，对提高气敏材料的灵敏度和稳定性有利。
关键字：水热水解法纳米材料氧化铁制备影响因素水解反应是中和反应的逆反应，是一个吸热反应。
水热法【1】又称为热液法, 是指在特制的密闭反应器(高压釜)中, 采用水溶液作为反应体系, 通过对反应体系加热, 产生一个高温高压的环境, 加速离子反应和促进水解反应, 在水溶液或蒸气流体中制备氧化物, 再经过分离和热处理得到氧化物纳米粒子, 可使一些在常温常压下反应速率很慢的热力学反应在水热条件下实现反应快速化。
纳米材料【2】是指晶粒和晶界等显微结构能够达到纳米级尺度水平的材料，是材料科学的一个重要发展方向。
纳米材料由于粒径较小，比表面很大，表面原子数会超过体原子数。
因此纳米材料常表现出与本体材料不同的性质，在保持原有物质化学性质的基础上，呈现出热力学上的不稳定性。
纳米材料在发光材料、生物材料方面也有重要的应用。
纳米氧化铁是一种多功能材料，在催化、磁介质、医药等方面具有广泛的应用。
纳米氧化铁还被广泛应用到生产生活中，被用作颜料和涂料、装饰材料、油墨材料、磁性材料和磁记录材料、敏感材料等。
实验仪器和试剂仪器：台式烘箱，721或722型分光光度计，医用高速离心机或800型离心沉淀器，酸度计，多用滴管，20mL具塞锥形瓶，50mL容量瓶，离心试管，5mL吸量器。
试剂：1.0mol/LFeCl3溶液，1.0mol/L盐酸，1.0mol/LEDTA 溶液，1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。
实验步骤1.实验中的玻璃仪器均需严格清洗，先用铬酸洗液洗，再用离子水冲洗干净，然后烘干备用。
2.根据文献及实验时间，本实验选定水解温度为105摄氏度，有兴趣的同学可用95摄氏度，80摄氏度对照。
3.水解时间的影响，需读取6次，绘制A-t图。
纳米MnZn铁氧体的水热法制备及性能研究的开题报告
纳米MnZn铁氧体的水热法制备及性能研究的开题报告一、研究背景和意义纳米材料在能源、电子、医药等领域中有着广泛的应用。
纳米材料具有比表面积大、热稳定性好、机械性能优异等特点，因此受到越来越多的关注。
其中，纳米铁氧体作为一种重要的磁性材料，具有磁性强、稳定性好、生物相容性高等优点，已经成为医药、磁性材料、电子等领域的热门材料。
水热法是制备铁氧体纳米材料的重要方法之一。
该方法可以制备出粒径较小、分散性好的纳米铁氧体材料。
与传统的物理化学法相比，水热法具有操作简单、环保、成本低等优点。
因此，水热法制备纳米铁氧体材料具有很高的应用前景和研究价值。
二、研究目的和主要内容本文旨在通过水热法制备纳米MnZn铁氧体材料，并对其结构、形貌、磁性等性质进行研究，明确该材料的相关性能。
具体研究内容包括：1. 以不同的制备条件（反应时间、温度、pH值等）为变量，探究其对纳米MnZn铁氧体材料结构、形貌、磁性等性能的影响。
2. 分析纳米MnZn铁氧体材料的结构形貌，通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等对其进行表征和分析。
3. 对纳米MnZn铁氧体材料的磁性能进行测试和分析。
4. 探究制备过程中可能的机理和影响因素，并提出可能的改进方法。
三、研究方法1. 纳米MnZn铁氧体的合成：采用水热法制备纳米MnZn铁氧体粉末样品，以甲醇为溶剂、乙二醇为表面活性剂、氨水为调节剂，以硝酸锰、硝酸锌、硝酸铁为前驱体，通过控制不同的制备条件，制备不同性质的样品。
2. 样品表征：通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和震荡磁强计(VSM)等测试和分析纳米MnZn铁氧体材料的结构形貌和磁性能等性质。
3. 数据分析：对实验结果进行统计分析，并通过计算机程序进行数据处理比较不同条件下制备的样品之间的性能差异。
四、预期成果1. 制备纳米MnZn铁氧体材料的实验技术。
2. 纳米MnZn铁氧体材料在不同制备条件下的结构形貌和磁性性能等方面的表征和分析。
氧化铁纳米材料的制备
氧化铁纳米材料的制备一、溶液法制备氧化铁纳米材料溶液法是一种常见且简单的合成氧化铁纳米材料的方法。
通常，通过配制适当的草酸铁溶液和氨溶液，可以在室温下反应产生氧化铁纳米颗粒。
该方法的优点是操作简单、成本低廉，且能够得到具有可控形貌和尺寸的氧化铁纳米材料。
二、热分解法制备氧化铁纳米材料热分解法是一种通过热分解金属有机化合物来合成氧化铁纳米材料的方法。
通常，通过将金属有机化合物（如铁酸酯）加热至较高温度，可以使其分解产生金属氧化物纳米颗粒。
这种方法的优点是能够得到较高纯度的氧化铁纳米材料，且纳米颗粒的形貌和尺寸可通过控制反应条件得到调节。
三、溶胶-凝胶法制备氧化铁纳米材料溶胶-凝胶法是一种通过溶胶的凝胶化反应制备纳米材料的方法。
通常，通过将适量的金属盐加入合适的溶剂中，然后通过一系列的反应和加热等过程，可以得到含有金属离子的溶胶。
通过进一步的干燥和煅烧，可以得到具有一定尺寸和形貌的氧化铁纳米材料。
溶胶-凝胶法具有可控性强、制备灵活等优点，但过程相对复杂。
四、水热法制备氧化铁纳米材料水热法是一种在高温高压条件下合成纳米材料的方法。
通过溶剂热稳定性好的特性，可以使金属离子在高温高压的条件下合成成纳米材料。
在水热法中，一般选用水作为溶剂，金属盐溶解在水中，通过加热并保持一定的压力，可以得到具有一定尺寸和形貌的氧化铁纳米材料。
水热法制备氧化铁纳米材料具有简单易行、反应时间短、适用范围广等优点。
五、微乳液法制备氧化铁纳米材料微乳液法是一种在两相微乳液体系中合成纳米材料的方法。
通过选择适当的表面活性剂、溶剂以及氧化铁源，可以在微乳液中合成具有一定尺寸和形貌的氧化铁纳米材料。
该方法的优点是可以得到具有较好分散性和较小粒径的纳米材料。
在以上几种制备氧化铁纳米材料的方法中，每种方法都有其特点和适用范围。
根据需要，选择合适的方法进行制备，可以获得具有良好性能的氧化铁纳米材料。
同时，为了进一步改善氧化铁纳米材料的性能，在制备过程中也可以采用表面修饰和掺杂等方法进行改性。
纳米fe3o4粒子的制备及其在水处理中的应用
纳米fe3o4粒子的制备及其在水处理中的应
用
纳米Fe3O4粒子是一种非常有用的高分子材料，它不仅有着极强
的磁性能，而且易于反应和分离，因而可以有效应用于水处理。
它通
常可以在低温条件下进行制备，通常为200~300℃。
最常用的制备方法是水热法，也就是用碱溶液和铁盐（如FeCl3）混合反应产生Fe（OH）3，然后在高温条件下产生Fe3O4。
纳米Fe3O4粒子的主要优点在于其
吸附性能。
它可以有效地吸附有机物和重金属离子，因此有效减少环
境污染物。
在水处理应用中，纳米Fe3O4粒子可用于减少有毒物质、
净化水质以及减少可燃物等。
此外，它也可用于减少可降解物质，如
溶解有机物和重金属离子。
在加入纳米Fe3O4粒子的水处理应用中，
可以确保水的安全和健康，另外，它也具有低成本的优势，因此受到
越来越多的关注。
总之，纳米Fe3O4粒子是一种极具潜力的磁性材料，它易于反应
制备，而且有着极强的吸附性能，因此可以应用于水处理领域。
它具
有降解可燃物、净化水质以及减少有毒物质等优点，且具有低成本的
优势，有期望取得良好的应用效果。
氧化铁纳米材料的制备
实验十七开放实验——氧化铁纳米材料的制备一、实验目的1. 了解水热水解法制备纳米材料的原理与方法。
2．加深对水解反应影响因素的认识。
3．熟悉分光光度计、离心机、酸度计的使用。
二、实验原理水解反应是酸碱中和反应的逆反应，是一个吸热反应，升温使水解反应的速率加快，反应程度增加，浓度增大对反应程度无影响，但可使反应速率加快。
对金属离子的强酸盐来说，pH值增大，水解程度与速率皆增大。
在化学实验中，由于金属离子的水解，常使某些试剂的配制难度增大，或者久置后变质，这时需要根据上述原理，采取措施抑制水解。
如配置SnCL2,SbCL3,BiCL3等盐溶液配制时不能直接用水，而要用浓盐酸溶解后再适当稀释使用。
但是在科研工作中也经常利用水解反应来进行物质的分离、鉴定和提纯．许多高纯度的金属氧化物，如Bi2O3、AL2O3、Fe2O3等都是通过水解沉淀过程提纯的。
纳米材料是指晶粒和晶界等显微结构能达到纳米级尺度水平的材料，是材料科学的一个重要发展方向。
纳米材料由于粒径很小，比表面很大，表面原子数会超过体原子数。
因此纳米材料常表现出与本体材料不同的性质。
在保持原有物质化学性质的基础上，呈现出热力学上的不稳定性。
如：纳米材料可大大降低陶瓷烧结及反应的温度、明显提高催化剂的催化活性、气敏材料的气敏活性和磁记录材料的信息存储量。
氧化物纳米材料的制备方法很多，有化学沉淀法、热分解法、固相反应法、溶胶—凝胶法、气相沉积法、水解法等。
水热水解法是较新的制备方法，它通过控制一定的温度和pH值条件．使一定浓度的金属盐水解，生成氢氧化物或氧化物沉淀。
若条件适当可得到颗粒均匀的多晶态溶胶，其颗粒尺寸在纳米级，对提高气敏材料的灵敏度和稳定性有利。
为了得到稳定的多晶溶胶，可降低金属离子的浓度，也可用配位剂控制金属离子的浓度，如加入EDTA．可适当增大金属离子的浓度，制得更多的沉淀，同时也可影响产物的晶形。
若水解后生成沉淀，说明成核不同步，可能是玻璃仪器未清洗干净，或者是水解液浓度过大，或者是水解时间太长。
水热法制备棒状纳米氧化铁及其在碳纳米管制备中的应用
第12卷第6期功能材料与器件学报Vol 112,No 162006年12月JOURNAL OF F UNCTI O NAL MATER I A LS AND DE V I CESDec .,2006文章编号:1007-4252(2006)06-505-04收稿日期:2005-12-15; 修订日期:2006-02-28基金项目:武汉市重大项目纳米专项(No .20041003068-09).作者简介:夏晓红(1980-),女,湖北武汉人,博士研究生,从事纳米材料的制备及应用研究(E -mail :xiaxh@phy .ccnu .edu .cn ).水热法制备棒状纳米氧化铁及其在碳纳米管制备中的应用夏晓红,罗永松,梁英,贾志杰(华中师范大学纳米科技研究院物理科学与技术学院,武汉430079)摘要:用水热法在不添加任何改性剂的条件下,以FeCl 3・6H 2O 为原料制备出了直径在60～80n m ,长度在200n m 左右、均匀分散的棒状Fe 2O 3。
将其应用于化学气相沉积法制备碳纳米管中,制备出了直径约30n m ,长度在微米级的碳纳米管。
对纳米氧化铁的形成机理及其在碳纳米管制备中的作用进行了讨论。
关键词:Fe 2O 3;水热法;碳纳米管中图分类号:T B383 文献标识码:AHydrotherma l syn thesis of rod -li ke nano Fe 2O 3and its appli ca ti oni n prepara ti on of carbon nanotubesX I A Xiao 2hong,LUO Yong 2s ong,L I A NG Ying,J I A Zhi 2jie(School of Science and Technol ogy,Central China Nor mal University,W uhan 430079,China )Abstract:Rod -like Fe 2O 3was p repared by hydr other mal method .Its catalytic activity was investigated .XRD result shows that the nanor ods are α-Fe 2O 3crystals and SE M i m age shows that they are about 60-80n m in dia meter and 200nm in length .Carbon nanotubes with dia meter of about 30nm and m icr ometers in length were successfully p r oduced by che m ical vapor depositi on method using r od -like Fe 2O 3as cata 2lyst .For mati on mechanis m of r od -like nano Fe 2O 3and its effect in p reparati on of carbon nanotubes were discussed .Key words:Fe 2O 3;hydr other mal method;carbon nanotubes1 前言氧化铁是一种重要的金属氧化物,由于量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,纳米级氧化铁产生了常规颗粒所不具备的电、磁、光和化学等宏观特性[1],广泛应用于闪光涂料、塑料、电子、高磁记录材料、催化剂以及生物医学工程等方面[2,3]。
纳米氧化铁材料的制备
3、在催化领域中的应用：用纳米粒子制成的催化剂的活性、选择性都高于普 通的催化剂，并且寿命长、易操作。将用纳米a—Fe203做成的空心小球，浮 在含有有机物的废水表面上，利用太阳光进行有机物的降解可加速废水处理过
4、在气敏材料方面的应用：根据纳米粒子的表面效应，当外界环境发生变化
时，粒子表面或界面上的离子价态和电子亦发生变化的特点， 可将纳米氧化铁制 成灵敏的传感器，用于H2,乙醇、CO及其他有毒气体的检测。纳米a-Fe2咙是含 有一定量氧空位的N型半导体材料，环境中的氧分子易俘获材料导带中的电子而 吸附在晶粒表面， 吸附氧的产生使晶界附近形成电子缺失层， 材料电导主要由表 面电子缺失层的电导贡献， 即与其表面的氧解离和吸附是密切相关的。 适当掺杂 重金属(如Pb2+, N2+, La34, Sn4+,Ti4+, Zr4+等)可使纳米a-Fe203:的电导和
以色列科学家利用生物自组装技术和碳纳米管的电子特性，首次在DNA上制
造出纳米晶体管， 证实利用生物技术制造无机物器件是可能的。 特拉维夫大学综 合就用生物技术和无机化学技术， 制备出银纳米导线， 可作为稳定的生物传感器 和芯片的电流导体。 这是世界上首次应用人工合成的方法制备离散而又均匀的纳 米导线。
墨西哥国立自治大学应用物理和高科技中心从墨西哥东南部油田提取的多 份原油样品中发现碳纳米管， 强度是钢的100多倍，每桶原油可分离出2克。这 是世界上首次在原油中发现天然碳纳米管。埃克森-美孚石油公司、壳牌石油公 司已经在同墨方接触，探讨利用原油工业化生产碳纳米管的可能性。
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水热法制备纳米氧化铁材料
摘要：水热水解法制备纳米氧化铁材料，是通过控制一定的温度和酸碱度，使一定浓度的金属铁的水解，生成氧化铁。
条件适当可以得到颗粒均匀的多晶态溶胶，其颗粒尺寸在纳米级，对提高气敏材料的灵敏度和稳定性有利。
关键字：水热水解法纳米材料氧化铁制备影响因素
水解反应是中和反应的逆反应，是一个吸热反应。
水热法【1】又称为热液法, 是指在特制的密闭反应器(高压釜)中, 采用水溶液作为反应体系, 通过对反应体系加热, 产生一个高温高压的环境, 加速离子反应和促进水解反应, 在水溶液或蒸气流体中制备氧化物, 再经过分离和热处理得到氧化物纳米粒子, 可使一些在常温常压下反应速率很慢的热力学反应在水热条件下实现反应快速化。
纳米材料【2】是指晶粒和晶界等显微结构能够达到纳米级尺度水平的材料，是材料科学的一个重要发展方向。
纳米材料由于粒径较小，比表面很大，表面原子数会超过体原子数。
因此纳米材料常表现出与本体材料不同的性质，在保持原有物质化学性质的基础上，呈现出热力学上的不稳定性。
纳米材料在发光材料、生物材料方面也有重要的应用。
纳米氧化铁是一种多功能材料，在催化、磁介质、医药等方面具有广泛的应用。
纳米氧化铁还被广泛应用到生产生活中，被用作颜料和涂料、装饰材料、油墨材料、磁性材料和磁记录材料、
敏感材料等。
实验仪器和试剂
仪器：台式烘箱，721或722型分光光度计，医用高速离心机或800型离心沉淀器，酸度计，多用滴管，20mL具塞锥形瓶，50mL容量瓶，离心试管，5mL吸量器。
试剂：1.0mol/LFeCl3溶液，1.0mol/L盐酸，1.0mol/LEDTA 溶液，1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。
实验步骤
1.实验中的玻璃仪器均需严格清洗，先用铬酸洗液洗，再用离子水冲洗干净，然后烘干备用。
2.根据文献及实验时间，本实验选定水解温度为105摄氏度，有兴趣的同学可用95摄氏度，80摄氏度对照。
3.水解时间的影响，需读取6次，绘制A-t图。
4.水解液pH的影响，改变水解液的浓度，分别为1.0,1.5,2.0,2.5,3.0；用分光光度计观察水解pH的影响，绘制pH-t 图。
5.水解液中的三家铁离子浓度的影响，绘制A-t图。
6.沉淀的分解，取上述水解液一份，迅速用冷水冷却，分为二分，一份用高速离心机离心分离，一份加入硫酸铵使溶胶沉淀后用普通离心机离心分离。
沉淀用去离子水洗至··无氯离子为止。
7.产品鉴定。
关于制备过程中影响因素的讨论。
用水热法在不添加任何改性剂的条件下,以FeC l3.6H2O为原料制备出了直径在60~80nm,长度在200nm左右、均匀分散的棒状Fe2O3。
将其应用于化学气相沉积法制备碳纳米管。
【3】浓度
反应物的浓度决定了水解反应的平衡过程和成核过程, 对于制得的产物的尺寸和形貌有着重要影响, 通过调节浓度可以得到不同尺寸和形貌的产品。
陶新永研究了氢氧化钠浓度对氧化锌纳米棒形貌和尺寸的影响。
当氢氧化钠浓度为0. 5mol/L时,产物的形态比较多样, 除了有纳米棒外还有纳米片的存在, 纳米棒直径及长度分布不均匀; 当氢氧化钠浓度增大到1mol/L时, 产物大多为纳米棒, 但有少量锥形产物存在, 纳米棒长度及直径分布都不均匀, 有的纳米棒长度超过了1Lm; 当浓度为2mol/L时, 产物都是纳米棒, 直径较小且分布均匀。
【4】
Guo【5】研究认为纳米棒直径与反应物的浓度之间不是线性关系。
在相对较高的浓度区间内, 浓度降低两倍, 直径降低将近3倍; 而在相对较低的浓度区间内, 浓度降低一个数量级, 直径却降低很少。
温度
水热反应温度作为一个重要的调控参数, 影响反应的进度和结晶速度, 直接影响纳米材料的生长过程, 进而对产物的形貌
和性能都会产生影响。
Gou曾做过水热法制备纳米氧化锌的实验。
Guo研究了水热生长温度对在ITO基底上生长氧化锌纳米棒阵列的影响。
生长温度对于纳米棒的长径比有很大影响, 当生长温度从40e 到95e 时, 纳米棒的平均直径基本没变, 但是平均长度却从200nm增长到1. 2Lm。
在不同的温度下, 纳米棒都是沿[ 001]方向生长, 表明沿着[ 001]方向生长速率对温度更敏感。
靳福江[ 6]研究水热反应温度对于氧化锌纳米棒发光强度的影响。
随着水热反应温度的升高( 60, 70, 80, 90e ), 氧化锌纳米棒光致发光强度依次增强, 同时观察到温度升高时, 紫外发射峰的强度增加比较大, 而其他峰位增加的比较小, 与Guo的结论有所不同。
反应时间
反应时间在纳米材料合成过程中起到很关键的作用。
反应时间影响产品的形貌和产率。
具体反应时间的控制应视不同的反应体系而定。
pH值
水热条件下的溶解度与溶液的碱性和反应温度有很大的关系, 溶液碱性的增强和反应温度的提高,增大了三价铁离子的溶解度, 若在碱性条件下则形成离子基团即是晶体的生长基元。
另一方面, 生长时溶液中OH-的多少强烈地影响着晶体生长基元的结构形式和晶体生长的界面性质。
pH值的大小影响前驱物的溶解度, 且改变生长基元的生长
方向和过程, 控制pH值有利于晶体的取向生长, 得到目标产物的结构、形貌和性质会有很大不同。
对于水热法制备纳米氧化铁, 原料的选择、反应物的浓度、反应温度、反应时间和添加剂等都影响着产物的尺寸、形貌和性能。
未来的工作应该对反应过程中的影响因素进行系统的研究, 各种影响因素相互制约, 要综合考虑所有可能影响晶体生长的因素, 通过调整反应条件或参数, 可以实现氧化铁纳米材料的可控合成。
同时要加强对于水热反应机理的研究, 在此基础上才能更好地实现对于水热反应产物微观结构的控制与改变, 进而实现对材料性能的有效控制,从而使水热法制备纳米氧化铁工业化、规模化。
参考文献
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