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纳米三氧化二铁的制备方法小结
参考文献 [1] 赵克辉,王承权,闫涛等.纳米Fe2O3的
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。
2 气相法—激光加热法
作为一种光学加热方法,激光在许多 方 面 得 到 应 用 。激 光 的 利 用 可 以 说 是 纳 米 微粒制备中的一种很有特点的方法,它具 有如下的优点:
(1)加 热 源 可 以 放 在 系 统 外 , 所 以 它 不 受蒸发室的影响。
(2)不 论 是 金 属 、化 合 物,还是矿物都可 以用它进行熔融和蒸发。
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 化 学 反 应 法 。机 械 粉 碎 法 是 采 用超微粉碎机制备超微粒,其原理是利用 介质和物料间相互研磨和冲击,以达到超 细化,但 很 难 使 粒 径 小 于100nm。固 相 化 学 反应法合成纳米氧化物是近年来发展起来 的 一 种 新 方 法 。固 相 反 应 法 将 金 属 盐 或 金 属氧化物按一定比例充分混合,研磨后进 行煅烧,通过发生固相反应直接制备纳米 级微粒,或再次研磨粉碎得到纳米级粉体。 在聚乙二醇(PEG2400)存在下,于室温下研 磨 适 量F e C l3与N a O H的 混 合 物 制 备 了 F e 2O 3 纳 米 粒 子 。所 得 各 样 品 用 X R D 、M ? b s s b a u e r 谱 、T E M 、T G 2 D T A和 F T 2 I R 等 手 段 进 行 测 试 。固 相 法 与 其 它 方 法 相 比 , 合 成 工 艺 简 化,成本低,并能减少因中间步骤及高温反 应 引 起 的 诸 如 粒 子 团 聚 、所 需 晶 化 时 间 长 等 问 题 。但 该 方 法 存 在 纯 度 不 高 , 产 率 低 , 有副产品等缺点。
后 的 样 品 滤 液 。分 别 取 过 滤 后 的 样 品 滤 液 4ml置于试管中加10g/L硫脲2ml,20g/L2, 4-二硝基苯肼1ml,置于37℃恒温水浴中 反应3h后,将试管放在冰水中,加8 5 0 g·L- 1硫酸5ml,在室温放置30min于波长490nm 处测定吸光度。
4 空气氧化法
空气氧化法是制备超细氧化铁的最常 见方法,此法可分为酸法(Ⅰ)和碱法(Ⅱ), 其 具 体 工 艺 流 程 各 异 。酸 法 大 致 可 分 为 如 下两个阶段:①用低于理论量的碱将亚铁 离子沉淀为Fe(OH)2,通气(如空气)氧化制 得 晶 种 ; ② 引 入 亚 铁 盐 , 继 续 通 气 氧 化 。碱 法是用高于理论量的碱将亚铁离子全部沉 淀为Fe(OH)2,然后通入空气至反应结束。产 品 质 量 与 沉 淀 粒 子 F e ( O H ) 2质 量 及 氧 化 转 化 情 况 密 切 相 关 。而 粒 子 大 小 取 决 于 加 料 速 度 、搅 拌 状 况 、溶 液 初 始 浓 度 、反 应 温 度 、 添 加 剂 等 。在 碱 法 制 备 情 况 下 , F e S O 4质量 分数通常为5%~25%,碱量多高于理论量 的 5 0 % , 温 度 以 2 0 ~ 4 0 ℃ 为 宜 。所 得 F e ( O H ) 2 在20~40℃下氧化,使之转变成α-FeOOH 微 晶 。悬 浮 液 在 较 高 温 度 (如 8 0 ℃ ) 下 进 一 步 氧化、熟化。Fe(OH) 2氧化过程中,用控制空 气量和气体通入方式来控制α-FeOOH的 粒度, 也 可 向 亚 铁 盐 中 加 入 诸 如 硅 酸 盐 、磷 酸盐、柠檬酸盐、酒石酸、聚 乙 烯 醇( 质量分 数0.5%)、丙 三 醇 、丁 烯 醇 等 添 加 剂,使结晶 成核中心增多,从而使生成的α-FeOOH的 粒子微细、均 匀 。空气氧化法是制备氧化铁 的重要方法。
5 溶胶-凝胶法(Sol-gel) 溶胶-凝胶法是近几年发展起来的,主
要以醇盐为原料,在一定的温度和条件下 进行水解和缩聚反应,而随着缩聚反应的 进行以及溶剂的蒸发,具有流动性的溶胶 逐渐变为略显弹性的固体凝胶,然后再在 比较低的温度下烧结成为所要合成的材 料 。凝 胶 的 结 构 和 性 质 在 很 大 程 度 上 决 定 了 其 后 的 干 燥 、致密程度, 并 最 终 决 定 材 料 的 性 能 。除 了 通 过 对 反 应 过 程 工 艺 的 控 制 来对材料进行设计外,各种化学添加剂(如 SDS,SDBS)往往被引入到sol-gel反应过程 中 , 这 些 添 加 剂 可 以 改 变 水 解 、缩 聚 反 应 , 改变凝胶结构均匀性,同时也能够控制其 干燥行为。以Fe(NO3)3·9H2O和Si(C2H5O)4为 初 始 物 制 备 了 γ - F e 2O 3,生 成 的 凝 胶 在 一 周之内慢慢升温到100℃,为了避免生成 α-Fe2O 3相还要在150℃保温2 4 h。然后以 每次升高50℃并保温30min的速度升温到 500 ℃ 进 行 煅 烧 。X R D 观 察 表 明 其 粒 径 为 3~ 4 n m 。把 F e C l 2和 F e C l 3混 合 物 加 到 碱 中 , 然后用HClO4处理沉淀物而得到γ-Fe2O3。 用聚乙烯磺酸树脂与氯化亚铁盐溶液反并 在NaOH和H2O2的存在下合成了γ-Fe2O3。 在硝酸铁乙二醇甲醚溶液体系中加入硅酸 乙酯,用溶胶-凝胶法制备γ-Fe2O3纳米晶 粉体,硅酸乙酯的加入不但加速凝胶化过 程,而且有效抑制氧化铁晶粒的生长,提高 γ-Fe2O3向α-Fe2O3转变的相变温度。
研 究 报 告
科技创新导报 2009 NO.13
Science and Technology Innovation Herald
纳米三氧化二铁的制备方法小结①
党胜男 王悦
( 中国人民解放军防化指挥工程学院三系军事化学教研室 北京 1 0 2 2 0 5 )
摘 要:催化剂Fe2O3具有较窄的禁带(2.2eV),对可见光表现出较好的光电化学响应,有望进行废水染料处理,近年来得到广泛的研究。
中 图 分 类 号 : O 6 5 7·3
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1674-098X(2009)05(a)-0010-01
维生素C(Vc),又称抗坏血酸,在人体的 代 谢 过 程 中 起 着 重 要 的 作 用 。人 体 中 缺 乏 时 会 引 起 多 种 疾 病 [1], 如 坏 血 病 , 然 而 , 人 体 中所需的Vc大多数由新鲜的水果和蔬菜供 给,因此测定包括萝卜在内的新鲜蔬菜的 Vc 的含量是营养分析的重要内容。测试Vc 含量的方法很多,文献[1-3]均为化学测试法, 耗 时 、复 杂 、结 果 误 差 大 。本 文 参 考 文 献 [ 4 ] 的 方法,并且对反应温度和反应时间进行改 进,原理为:还原性抗坏血酸氧化成脱氢型 抗坏血酸,然后与2,4-二硝基苯肼作用生 成红色的脎,其与总抗坏血酸含量成正比。 该 方 法 简 便 、快 速 、准确。 1 试验部分 1.1 仪器与试剂
6 结语
三氧化二铁作为一种重要的化工原 料 , 可 广 泛 用 于 建 筑 材 料 、催 化 剂 、功 能 陶 瓷 等 工 业 中 。从 世 界 范 围 内 来 看, 氧化铁的 消费量不断增加,其中70%是合成氧化铁, 3 0 % 来 自 天 然 氧 化 铁 。随 着 科 技 的 发 展 和 社 会的进步, 对 铁 氧 化 物 的 品 质 、制 备 工 艺 和 规 模 提 出 了 越 来 越 高 的 要 求 。因 此, 探索适 合时代要求和生产规模的铁氧化物制备的 新 途 径 , 特 别 是 无 污 染 、低 能 耗 、高 产 率 的 制备新途径,一直是科学工作者追求的目 标。
本文就对前期制备纳米三氧化二铁得方法进行总结归纳。
关键词: 纳米三氧化二铁 污染物 制备
中 图 分 类 号 :TQ13
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1674-098X(2009)05(a)-0009-02