基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng):
- 不同方法制取超細(xì)氧化鐵粉末及其性能表征的比較研究
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi):
- 能源化工
- 大類(lèi):
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介:
- 通過(guò)水熱法、均相沉淀法、低溫燃燒法制備超細(xì)氧化鐵粉末,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。制得的粉末粒度分別為142nm、480nm、242nm。
- 詳細(xì)介紹:
- 以Fe(NO3)3.9H2O為鐵源,采用水熱法、均相沉淀法、低溫燃燒法三種不同方法制備超細(xì)氧化鐵粉末,并運(yùn)用X-射線衍射儀、激光粒度分析儀、掃描電鏡對(duì)三種方法所制得的產(chǎn)物進(jìn)行物相分析、粒度測(cè)試以及微觀形貌表征。結(jié)果表明,三種方法均能制得物相單一、分布均勻的片狀α-Fe2O3超細(xì)粉末,粉末粒度分別為142nm、480nm、242nm。水熱法所得的粉末粒徑最小且分布均勻。均相沉淀法和低溫燃燒法的反應(yīng)條件溫和,但均相沉淀法反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)且產(chǎn)率較低,而水熱法的主要反應(yīng)過(guò)程是在高溫高壓條件下完成的。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 目前超細(xì)氧化鐵的制備方法眾多,其中水熱法、均相沉淀法和低溫燃燒法在制備過(guò)程中,原材料是在液相中混合,所得粉末均勻而備受關(guān)注。通過(guò)優(yōu)化三種方法的制備參數(shù),并對(duì)影響制備過(guò)程的主要因素進(jìn)行分析,從中篩選出一種能制備出粒徑小、粒度分布均勻、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的超細(xì)氧化鐵粉末的方法。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 超細(xì)粉末材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 表現(xiàn)出優(yōu)于同組分的晶態(tài)或非晶態(tài)物質(zhì)的性質(zhì),如熔點(diǎn)降低、體積小、巨大的比表面積、強(qiáng)烈的化學(xué)活性和催化活性以及特殊的比熱、擴(kuò)散、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、 燒結(jié)等性能。 超細(xì)氧化鐵粉末目前已有很多種制備方法,但沒(méi)有系統(tǒng)的對(duì)各種方法制出的產(chǎn)品進(jìn)行比較。本實(shí)驗(yàn)著重利用水熱法,均相沉淀法和低溫燃燒法制備超細(xì)氧化鐵粉末,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行性能表征比較。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 超細(xì)氧化鐵粒子由于具有良好的磁性、耐光性,對(duì)紫外光具有強(qiáng)吸收和屏蔽效應(yīng),可廣泛用于新型磁性記錄材料、電子、涂料、橡膠、油墨、塑料、催化劑及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。 超細(xì)氧化鐵粉末的結(jié)構(gòu)決定了其性能,所以研究其不同結(jié)構(gòu)粉末的制備是十分必要的,我們用三種方法制備出超細(xì)氧化鐵粉末,對(duì)它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征研究及比較,篩選出一種能制備出單一結(jié)構(gòu)、粒徑小、粒度分布均勻的超細(xì)氧化鐵粉末的方法。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以Fe(NO3)3.9H2O為鐵源,采用水熱法、均相沉淀法、低溫燃燒法三種不同方法制備超細(xì)氧化鐵粉末,并運(yùn)用X-射線衍射儀、激光粒度分析儀、掃描電鏡對(duì)三種方法所制得的產(chǎn)物進(jìn)行物相分析、粒度測(cè)試以及微觀形貌表征。結(jié)果表明,三種方法均能制得物相單一、分布均勻的片狀α-Fe2O3超細(xì)粉末,粉末粒度分別為142nm、480nm、242nm。水熱法所得的粉末粒徑最小且分布均勻。均相沉淀法和低溫燃燒法的反應(yīng)條件溫和,但均相沉淀法反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)且產(chǎn)率較低,而水熱法的主要反應(yīng)過(guò)程是在高溫高壓條件下完成的。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 情況屬實(shí)
參考文獻(xiàn)
- [1]鄧庚鳳,姜坤,羅俊忠?溶膠-凝膠法制備超細(xì)氧化鐵的工藝研究?江西理工大學(xué)學(xué)報(bào),2008年6月第3期 [2]唐萌等?氧化鐵納米材料生物效應(yīng)與安全應(yīng)用?北京:科學(xué)出版社,2010 [3]李玲?表面活性劑與納米技術(shù)?北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005 [4]胡靜,白紅娟?納米氧化鐵的制備方法及其應(yīng)用?化工技術(shù)與開(kāi)發(fā),2010年12月12期 [5] 盧利平,張希艷,柏朝暉等?低溫燃燒合成法研究進(jìn)展?長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào),2008年 03期 [6]楊旭,胡波,胡靈?水熱法制備納米氧化鐵的研究?山東化工,2010年06期 [7]鄭典模,黃飛來(lái),陳喜蓉等?硫酸亞鐵液相法制納米氧化鐵的研究?化學(xué)研究與應(yīng)用,2006(07) [8]鄒海平,邱祖民,高長(zhǎng)華等?沉淀法制備納米氧化鐵的研究進(jìn)展?無(wú)機(jī)鹽工業(yè),2007(04) [9]許小榮,李建芬,肖波等?均勻沉淀法制備納米氧化鐵及工藝優(yōu)化?無(wú)機(jī)鹽工業(yè),2009(06) [10] 李文戈, 金華峰?α-Fe2O3 納米粉體的低溫燃燒合成與表征?微細(xì)加工技術(shù),2008年4月第2期
同類(lèi)課題研究水平概述
- 納米及亞微米級(jí)材料是當(dāng)今新材料領(lǐng)域中最富活力、對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著十分重要影響的研究對(duì)象。日本、美國(guó)和西歐都相繼把實(shí)驗(yàn)室的成果轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)。近幾年來(lái),世界各國(guó)對(duì)金屬氧化物超細(xì)粒子進(jìn)行了廣泛研究,其中粒徑較小的氧化鐵由于具有廣闊的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外制備超細(xì)氧化鐵的實(shí)驗(yàn)有很多,但是都存在一定缺陷,有的粒度均勻,但比表面積小,或者物相不均勻等。由于存在這些問(wèn)題,超細(xì)氧化鐵的應(yīng)用也受到了一定影響,本實(shí)驗(yàn)根據(jù)幾種方法的比較分析,選出最佳方案,制備缺陷更少的粉末,已達(dá)到物相單一,形貌均勻,沒(méi)有雜質(zhì)的效果。 對(duì)于超細(xì)氧化鐵粉末的表征,國(guó)內(nèi)外都有比較先進(jìn)的科學(xué)方法。例如:透射電鏡對(duì)薄片試樣進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分分析;掃描電鏡對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行形貌,粒度等分析;X射線衍射儀表征產(chǎn)品的成分,含量,并根據(jù)衍射圖譜確定物相的組成。