基本信息
- 项目名称：
- 不同方法制取超细氧化铁粉末及其性能表征的比较研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过水热法、均相沉淀法、低温燃烧法制备超细氧化铁粉末，并对产物进行表征。制得的粉末粒度分别为142nm、480nm、242nm。
- 详细介绍：
- 以Fe(NO3)3.9H2O为铁源，采用水热法、均相沉淀法、低温燃烧法三种不同方法制备超细氧化铁粉末，并运用X-射线衍射仪、激光粒度分析仪、扫描电镜对三种方法所制得的产物进行物相分析、粒度测试以及微观形貌表征。结果表明，三种方法均能制得物相单一、分布均匀的片状α-Fe2O3超细粉末，粉末粒度分别为142nm、480nm、242nm。水热法所得的粉末粒径最小且分布均匀。均相沉淀法和低温燃烧法的反应条件温和，但均相沉淀法反应时间较长且产率较低，而水热法的主要反应过程是在高温高压条件下完成的。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目前超细氧化铁的制备方法众多，其中水热法、均相沉淀法和低温燃烧法在制备过程中，原材料是在液相中混合，所得粉末均匀而备受关注。通过优化三种方法的制备参数，并对影响制备过程的主要因素进行分析，从中筛选出一种能制备出粒径小、粒度分布均匀、更经济实用的超细氧化铁粉末的方法。
科学性、先进性及独特之处
- 超细粉末材料由于其特殊的结构特点， 表现出优于同组分的晶态或非晶态物质的性质，如熔点降低、体积小、巨大的比表面积、强烈的化学活性和催化活性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、 烧结等性能。 超细氧化铁粉末目前已有很多种制备方法，但没有系统的对各种方法制出的产品进行比较。本实验着重利用水热法，均相沉淀法和低温燃烧法制备超细氧化铁粉末，并对产物进行性能表征比较。
应用价值和现实意义
- 超细氧化铁粒子由于具有良好的磁性、耐光性，对紫外光具有强吸收和屏蔽效应，可广泛用于新型磁性记录材料、电子、涂料、橡胶、油墨、塑料、催化剂及生物医学等领域。 超细氧化铁粉末的结构决定了其性能，所以研究其不同结构粉末的制备是十分必要的，我们用三种方法制备出超细氧化铁粉末，对它们的结构进行表征研究及比较，筛选出一种能制备出单一结构、粒径小、粒度分布均匀的超细氧化铁粉末的方法。
学术论文摘要
- 以Fe(NO3)3.9H2O为铁源，采用水热法、均相沉淀法、低温燃烧法三种不同方法制备超细氧化铁粉末，并运用X-射线衍射仪、激光粒度分析仪、扫描电镜对三种方法所制得的产物进行物相分析、粒度测试以及微观形貌表征。结果表明，三种方法均能制得物相单一、分布均匀的片状α-Fe2O3超细粉末，粉末粒度分别为142nm、480nm、242nm。水热法所得的粉末粒径最小且分布均匀。均相沉淀法和低温燃烧法的反应条件温和，但均相沉淀法反应时间较长且产率较低，而水热法的主要反应过程是在高温高压条件下完成的。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 情况属实
参考文献
- [1]邓庚凤，姜坤，罗俊忠•溶胶-凝胶法制备超细氧化铁的工艺研究•江西理工大学学报，2008年6月第3期 [2]唐萌等•氧化铁纳米材料生物效应与安全应用•北京：科学出版社，2010 [3]李玲•表面活性剂与纳米技术•北京：化学工业出版社，2005 [4]胡静，白红娟•纳米氧化铁的制备方法及其应用•化工技术与开发，2010年12月12期 [5] 卢利平，张希艳，柏朝晖等•低温燃烧合成法研究进展•长春理工大学学报，2008年 03期 [6]杨旭，胡波，胡灵•水热法制备纳米氧化铁的研究•山东化工,2010年06期 [7]郑典模，黄飞来，陈喜蓉等•硫酸亚铁液相法制纳米氧化铁的研究•化学研究与应用，2006（07） [8]邹海平，邱祖民，高长华等•沉淀法制备纳米氧化铁的研究进展•无机盐工业，2007（04） [9]许小荣，李建芬，肖波等•均匀沉淀法制备纳米氧化铁及工艺优化•无机盐工业，2009（06） [10] 李文戈, 金华峰•α-Fe2O3 纳米粉体的低温燃烧合成与表征•微细加工技术，2008年4月第2期
同类课题研究水平概述
- 纳米及亚微米级材料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。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产。近几年来，世界各国对金属氧化物超细粒子进行了广泛研究，其中粒径较小的氧化铁由于具有广阔的应用前景而备受关注。 现在国内外制备超细氧化铁的实验有很多，但是都存在一定缺陷，有的粒度均匀，但比表面积小，或者物相不均匀等。由于存在这些问题，超细氧化铁的应用也受到了一定影响，本实验根据几种方法的比较分析，选出最佳方案，制备缺陷更少的粉末，已达到物相单一，形貌均匀，没有杂质的效果。 对于超细氧化铁粉末的表征，国内外都有比较先进的科学方法。例如：透射电镜对薄片试样进行组织结构、晶体结构和化学成分分析；扫描电镜对产品进行形貌，粒度等分析；X射线衍射仪表征产品的成分，含量，并根据衍射图谱确定物相的组成。
