不同晶化度γ-FeOOH的合成及其液相转化研究

进行了空气氧化Fe(OH)2悬浮液, EDTA作用下可见光诱导, 不同温度(14～20 ℃)制备不同晶化度γ-FeOOH的研究, 进行了其沸腾回流液相转化历程的探讨. 结果表明: 随温度的升高, γ-FeOOH的晶化程度变差; 而γ-FeOOH的晶化程度越差, 在液相沸腾回流时就越易转化成α-Fe2O3, 反之则易转化为α-FeOOH. 在pH近中性, 微量Fe(II)存在条件下低晶态的γ-FeOOH可以快速转化为均匀球形的α-Fe2O3.     

纳米铁氧化物合成的实验设计

设计了一个不同纳米铁氧化物（α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3、Fe3O4）合成的简单方法,该方法可用于中级无机化学实验中,使学生掌握纳米材料常见的合成方法及表征手段,有利于学生实践能力和创新能力的提高。     

球形α-Fe2O3纳米粉体的超声水解法合成与表征

0引言纳米Fe2O3因在磁性、气敏、催化、染料、抗腐蚀等领域显示出广阔的应用前景而备受瞩目[1￣3]。Fe2O3存在α-Fe2O3、β-Fe2O3、γ-Fe2O3、ε-Fe2O3等多种构型,它们在性能上差异较大,如α-Fe2O3具有良好的磁性和气敏性,可用作气敏材料和磁记录材料;γ-Fe2O3具有独特的电、磁、光等性质而在信息存贮器、彩色显像管、生物处理、磁制冷等方面得到广泛应用。由于其各种应用都与性能有直接关系,所以研究Fe2O3的制备方法具有重要意义。尽管不少学者采用溶胶-凝胶法[4]、电化学合成法[5]、微波辐射法[6]、燃烧合成法[7]、水热法等[8]不…     

单分散α-Fe_2O_3纳米结构空心亚微球的制备及表征

采用一种新的溶液生长法结合多步包覆法在自制的不同粒径SiO2单分散亚微球表面包覆不同厚度的β-FeOOH涂层,得到单分散β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球.实验结果表明,SiO2核心颗粒尺寸对表面涂层的形态和包覆均匀性有很大影响.当SiO2核心颗粒的平均粒径为250 nm左右时,β-FeOOH表面涂层均匀,颗粒间团聚较少,一次包覆后涂层厚度约为35 nm.涂层中β-FeOOH纳米棒的尺寸随着所选SiO2核心颗粒粒径的增大而相应增大.经多次包覆能够显著提高涂层的厚度,3次包覆后β-FeOOH表面涂层厚约100 nm.β-FeOOH/SiO2核壳结构亚微球与质量分数5%的NaOH溶液反应后,于600℃焙烧2 h得到了单分散α-Fe2O3空心微球.单分散α-Fe2O3空心亚微球表层是由α-Fe2O3纳米棒搭建而成的三维网络结构,α-Fe2O3纳米棒的尺寸与核壳结构中β-FeOOH纳米棒的尺寸基本一致.     

SiO2/α-FeOOH和SiO2/γ-Fe2O3微粒的界面研究

α－FeOOH微粒由于其表面高活性，在转变成γ－Fe2O3的热处理过程中容易烧结，一旦这种烧结现象发生，得到的γ－Fe2O3磁粉磁性能大大下降[1]．为了克服这一困难，目前采用在α-FeOOH微粒表面包敷有机物[2]和无机物[3]来隔离颗粒，阻止其聚集．其中SiO2表面包敷处理是最令人感兴趣的研究课题之一[4，5]．SiO2是一种难烙性的非磁性材料，它包敷在α-FeOOH微粒表面外，不仅可提高α－FeOOH转变成γ－Fe2O3的热处理温度，有利于得到外形完好、晶格完整的γ－Fe2O3磁粉，而且由包效层与内核之间的界面相互作用引起的表面各向异性常…     

K2O-Fe2O3系催化剂的穆斯堡尔谱研究

利用穆斯堡尔谱在K2O-Fe2O3催化剂中检出了α-Fe2O3(大晶粒及微晶)、KFeO2、K1+XFe11O17、α-Fe2O3和γ-FeOOH等物相,它们的相对含量取决于催化剂的含钾量及煅烧温度,相对含量的改变导致样品的穆斯堡尔谱图出现了复杂的变化.与XRD相比,穆斯堡尔谱可对钾与氧化铁的相互作用进行更有效的表征,穆斯堡尔谱和TPR研究都表明钾可延缓催化剂中Fe(III)的被还原.     

不同制备方法和反应条件对Fe_2O_3形貌和晶型转变的影响

研究了吸附相反应技术、浸渍法以及沉淀法制备Fe2O3的过程中,反应环境的变化对粒子形貌和晶型转变过程的影响。当吸附层是主要反应场所时,生成的粒子与SiO2表面以较强的化学键键合,焙烧过程中Fe2O3的晶型变化和粒子团聚被有效地抑制,焙烧后Fe2O3粒子维持稳定的γ-Fe2O3晶型和高分散的小粒子。而在乙醇体相中反应生成的粒子,仅通过物理作用与SiO2表面结合,不能有效抑制其向α-Fe2O3晶型的转变和粒子的团聚。吸附相反应制备过程中,当水量持续增加或者体系温度升高,反应环境逐渐从吸附层向乙醇体相中转变,SiO2对Fe2O3晶型转变的抑制作用减弱,从而导致样品中逐渐出现α-Fe2O3晶型。     

铁氧化物/草酸/UVA体系中2-硫醇基苯骈噻唑的光化学降解

 用水热法合成纯γ-FeOOH粉末, 然后分别在250, 320, 420和520 ℃下煅烧得到IO-250等4种铁氧化物. XRD结果表明, 煅烧后得到的IO-250和IO-320为γ-Fe2O3和α-Fe2O3混合相, IO-420和IO-520为纯α-Fe2O3相. N2吸附结果表明, 随煅烧温度升高,铁氧化物比表面积减小. 铁氧化物与草酸悬浮液在紫外光照射下建立了一个铁氧化物/草酸/长波紫外线(UVA)类光Fenton体系,以2-硫醇基苯骈噻唑(MBT)为目标污染物测试了该体系的催化活性. 结果表明, 该体系能有效降解MBT, 不同铁氧化物组成的体系光化学活性依次为IO-320＞IO-250＞IO-420＞IO-520＞γ-FeOOH. 铁氧化物剂量和草酸的初始浓度显著影响体系的光化学活性,不同铁氧化物最佳剂量不同; 草酸能显著促进MBT光化学降解, 在各体系中其最佳浓度均为1.0 mmol/L. 反应过程中Fe2+和Fe3+的浓度及溶液pH值的变化均与铁氧化物的种类和草酸的初始浓度有关.     

γ-Fe_2O_3纳米纤维的丙酮敏感特性

采用静电纺丝法制备了PVP/FeC6H5O7复合纳米纤维,并将复合纤维在500℃高温烧结3 h,X射线衍射分析(XRD)表明,烧结后的产物为正尖晶石结构的γ-Fe2O3晶体.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明,制得了直径均匀、连续的复合纳米纤维,其平均直径约为1000 nm;烧结后的γ-Fe2O3纳米纤维保持了其连续性,但纤维发生了收缩,直径较烧结前小,平均约为600 nm.比表面积分析表明,γ-Fe2O3纳米纤维比表面积为57.18 m2/g.气敏性能测试结果表明,230℃为γ-Fe2O3纳米纤维检测丙酮气体的最佳工作温度.在此温度下,γ-Fe2O3纳米纤维对丙酮气体表现出高响应度[S=6.9,c(Acetone)=7.88×104mg/m3]和线性度(7.88×102~1.58×105mg/m3浓度范围内).同时,γ-Fe2O3纳米纤维气体传感器件还表现出良好的长期稳定性.     

葡聚糖分子对氢氧化铁矿化结晶的调制作用

通过对比五种不同葡聚糖浓度的Fe3＋/葡聚糖矿化作用体系中Fe(OH)3凝胶在早期矿化阶段的成核和相变过程来研究葡聚糖对铁矿物的结晶与转化的调控作用. 运用ICP-AES(等离子发射光谱仪)观察各个矿化体系中上清液的[Fe3＋]浓度及相应pH的变化, 矿化产物运用FTIR、XRD进行表征. 结果发现, 上清液中[Fe3＋]经历了两次下降过程, 在陈化的第三天突然回增. 与不含葡聚糖的矿化作用体系很快形成结晶良好的α-FeOOH不同, 在含有葡聚糖的矿化作用体系中最初形成的物相主要为β-FeOOH. 葡聚糖分子通过与Fe3＋配位吸附在铁氧化物颗粒的表面促进了β-FeOOH转化为α-Fe2O3. 相变是经过溶解-再结晶机制进行的. [Fe3＋]第二次下降正是由于β-FeOOH转化为α-Fe2O3引起的. 葡聚糖浓度适当增大, β-FeOOH溶解加快, 有利于相变的进行. 因此葡聚糖的存在能显著影响在氢氧化铁凝胶中形成晶核的结构类型及其相变历程.     

羟基磷灰石包覆γ-Fe2O3担载氧化钼:一种新型磁性可回收的烯烃环氧化多相催化剂

制备了羟基磷灰石(HAP)包覆纳米γ-Fe2O3颗粒复合材料(HAP-γ-Fe2O3),并进一步采用浸渍法担载氧化钼(MoOx/HAP-γ-Fe2O3).高分辨透射电镜结果表明,γ-Fe2O3纳米颗粒被包覆于HAP当中,平均粒径为1～3 nm.所制各催化剂对以叔丁基过氧化氢为氧化剂的烯烃环氧化反应显示了良好的催化活性,...     

双氧水的异相催化分解

设计了一个简单易行的综合化学实验,该实验以水合氧化铁催化分解H2O2反应构建研究系统,通过测定不同温度下反应的速率常数获得反应的活化能、活化焓和活化熵数据,使学生初步了解异相催化的基本知识。实验者可以自主改变环境因素进行实验,也可选用α-Fe2O3、α-FeOOH或γ-FeOOH等铁氧化物开展研究,并比较铁氧化物的晶体结构和晶化状态对催化分解H2O2反应的影响,具有探究性的实验内容设置有利于培养学生的创新能力、综合实验能力和科研能力。     

前驱物热稳定性对氧化铁/氧化锡制备的影响

氧化铁纳米复合材料具有优越的磁学和催化性能,近年来在癌症诊断及治疗[1-3]、污染治理[4-6]、电磁屏蔽[7-8]等多个领域得到广泛研究.目前有许多研究集中于如何对复合材料的组成、结构和形貌进行设计合成,例如:利用机械球磨法将SnO2和α-Fe2O3粉体混合制备α-Fe2O3/SnO2 复合材料[9];通过共沉淀法将SnO2复合在α-Fe2O3 的表面[4];或者在Fe3O4表面复合一层C和相应的盐,然后通过煅烧制备Fe3O4/ZrO2和Fe3O4/TiO2微球[10-11].     

磁性多孔γ-Fe_2O_3/P(St-DVB-MAA)聚合物微球的制备及其表征

以油酸包裹的γ-Fe2O3为磁性来源,选用苯乙烯(St)、二乙烯苯(DVB)和甲基丙烯酸(MAA)为共聚单体,通过改进的悬浮聚合法,制备了表面含有羧基的多孔磁性高分子微球.利用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜以及热重分析仪(TG)等对聚合物进行了性能表征.FTIR和光学显微镜结果分析表明,苯乙烯、二乙烯苯和甲基丙烯酸在磁性粒子的表面发生了聚合反应,生成了聚合物包埋磁粉的磁性聚合物复合微球,且微球表面含有羧基;SEM和光学显微镜分析测试结果显示合成的磁性γ-Fe2O3/P(St-DVB-MAA)复合粒子呈球形,微球具有多孔结构,且微球之间不发生团聚,微球粒子粒径分布均匀,大多数粒子粒径分布在0.4~0.9mm之间;TG测试的结果表明,磁性γ-Fe2O3被包覆在聚合物微球之中,且磁性粒子在微球中的包覆率达到12.12%.     

Bowl-shaped poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/γ-Fe2O3 composites with elecromagnetic function

In this paper, electromagnetic poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/γ-Fe2O3 (PEDOT/γ-Fe2O3 ) micro-bowls, 1 2 μm in diameter, were prepared by a simple environment-friendly process. In this method, the aqueous solution of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) instead of any organic solvent was used. FeCl3 acted as a source of Fe Ⅲ for the formation of γ-Fe2O3 and as an oxidant for the polymerization of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT). The bowl-shaped morphology of PEDOT/γ-Fe2O3 composites was strongly influenced by the concentration of CTAB, FeCl2 , ammonia solution and the reaction temperature. The saturation magnetization of PEDOT/γ-Fe2O3 micro-bowls increased with the increase of FeCl2 concentration and reached 6.20 Am2 /kg at the FeCl2 concentration of 0.30 mol/L. The conductivity of the PEDOT/γ-Fe2O3 composites was in the range of 101 S/cm. The electrical and magnetic sources of PEDOT/γ-Fe2O3 micro-bowls were confirmed by SEM-EDX, TEM, XRD and XPS spectra. And the possible formation mechanism of PEDOT//γ-Fe2O3 was proposed.     

包覆型磁性二氧化钛的制备及其光催化性能的研究

采用表面改性的方法分别制备了两种核-壳和核-壳-壳式结构的TiO2/γ-Fe2O3,TiO2/S iO2/γ-Fe2O3包覆型磁性二氧化钛.用XRD、TG-DTA、TEM、BET、和IR等手段对样品进行了结构表征,并研究了它们在紫外光照射下对甲基橙的降解性能.结果表明,在紫外光的照射下,包覆型磁性二氧化钛可有效地降解甲基橙;TiO2/S iO2/γ-Fe2O3的光催化活性优于TiO2/γ-Fe2O3,前者在循环使用三次后降解率仍不低于95%.     

α-Fe_2O_3纳米立方体和纳米棒组装空心微球的可控合成及其磁学性能

在0.15mol/LCl-和0.05mol/LSO42-的存在下,通过Fe3 溶液140℃水热反应12h分别得到α-Fe2O3纳米立方体和α-FeOOH纳米棒自组装的微球,将得到的α-FeOOH纳米棒自组装微球经600℃热处理2h后转化为α-Fe2O3纳米棒组装空心微球.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对所得产物进行表征和分析.结果表明,所制备的单分散的α-Fe2O3纳米立方体为六方单晶结构,其边长为500nm.直径为2~4.5μm的空心微球是由直径约150nm的α-Fe2O3纳米棒组装而成.研究了Cl-和SO42-在纳米立方体和空心微球形成过程中的作用,提出了可能的生长机理.在室温下测试了α-Fe2O3纳米立方体和α-Fe2O3纳米棒自组装微球的磁学特性,其矫顽力和剩余磁化强度分别为2858.3Oe(1Oe=79.58A/m)和0.195emu·g-1(1emu·g-1=15.7914×10-9A·m2·kg-1),218.87Oe和0.071emu·g-1.     

One-pot synthesis of novel pyrido[2,3-d]pyrimidines using HAp-encapsulated-γ-Fe2O3 supported sulfonic acid nanocatalyst under solvent-free conditions

Novel pyrido[2,3-d]pyrimidine derivatives were synthesized through a one-pot three-component approach using HAp-encapsulated-γ-Fe2O3[γ-Fe2O3@HAp-SO3H]catalyzed condensation of 6-arnino-2-（methylthio or ethylthio）pyrimidin-4（3H）-one,Meldrum＇s acid and aryl aldehydes at 60 ℃ and under solvent-free conditions.In this protocol the use of nanocatalyst provided a green,useful and rapid method to generate the products in short reaction times and excellent yields（88%-94%）.     

TiO2/SiO2/γ-Fe2O3-SiO2磁性光催化剂的制备与表征

 A γ-Fe2O3-SiO2 composite was prepared by sol-gel method followed by calcination at 700 ℃ for 30 min starting from tetraethoxysilane and iron nitrate. Upon further coating with SiO2 and TiO2, a TiO2/SiO2/γ-Fe2O3-SiO2 magnetic photocatalyst was obtained. XRD results show that Fe in the composite converts to the γ-Fe2O3 phase up to a processing temperature of 700 ℃, and further increase in temperature results in the formation of the α-Fe2O3 phase. The TiO2/SiO2/γ-Fe2O3-SiO2 samples obtained are monodisperse spherical particles with 200～250 nm diameter, well coated firstly by an amorphous SiO2 layer and then by an anatase TiO2 layer. The TiO2/SiO2/γ-Fe2O3-SiO2 particles retain their magnetic property well and show high activity for the photocatalytic degradation of salicylhydroxamic acid.     

γ-Fe2O3纳米粒子的(湿)固相研磨法制备研究

在聚乙二醇(PEG-400)存在下,于室温下研磨适量FeCl3与NaOH的混合物制备了γ-Fe2O3纳米粒子.所得各样品用XRD,Mossbauer谱,TEM,Tg-DTA和FTIR等手段进行了表征.结果表明,研磨后的样品经60℃干燥2h后即可得结晶较差的γ-Fe2O3纳米粉体,经450℃热处理1h后得粒径约为30nm结晶较好的γ-Fe2O3纳米粒子,经500℃热处理1h后得到粒径约为40nm、结晶完好的γ-Fe2O3纳米粒子.