高纯度纳米氧化铁黄与铁红的研制

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1、分类号UDC密级编号幸韵六·擎CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目．商纯度纳卷氧化铁黄与铁红的研制⋯学科、专业⋯⋯⋯⋯⋯挝．壮物．堡点．氆聋⋯⋯⋯⋯⋯研究生姓名⋯⋯⋯⋯⋯⋯方敏一⋯⋯⋯⋯⋯．导师姓名及专业技术职务⋯⋯⋯⋯．墼璺臣熬撬．．I．搏曼j⋯⋯⋯S38238中南大学硕士学位论文摘要纳米氧化铁是近年来研究开发的一大类纳米粉体材料，具有良好的光学性质、磁性、催化性能等。本研究是以钛白副产物为原料，对钛白副产物中主要杂质元素进行了分离，然后采用空气氧化法制备了纳米氧化铁黄及纳米氧化铁红，对制备工艺进行了探讨。钛白

2、副产物的提纯方法如下：加热使大部分钛水解生成沉淀，加入絮凝剂使之析出：同时加入Fe粉，还原溶液中的Fe3+；然后用氨水法除去剩余的钛和铝、铋、锡等杂质。经此方法处理后几种主要杂质元素如Ti、Al、Bi含量大幅降低，均己降至5mg·L以以下。以纯的硫酸亚铁为原料，探讨了纳米氧化铁黄及铁红的制备工艺。研究了初始Fe”浓度、氧气流量、晶种制备时间等对晶种制备的影响；研究了晶种浓度、溶液pH、氧气流量、氧化时间、分散剂对铁黄制备的影响；并研究了煅烧温度对铁红制备的影响。获得最佳工艺条件：晶种制备阶段，氧化温度40℃，初始pH7～8，氧气流量1L／m

3、in，反应时间2．5h；二步氧化阶段，晶种比33％，加入分散剂③，调节溶液的pH2．5～2．7，通气量2L／min，16h后得到纳米铁黄粉末；铁黄500℃煅烧2h得到铁红。根据最佳工艺条件进行了综合实验。铁黄为ct--FeOOH，梭形，粒径110×20nm，含量99．55％；铁红为Ⅱ一Fe203，棒状，粒径180×15nm，含量99．50％。铁黄、铁红粉体均分散均匀，粒径分布窄，Fe的回收率为87．16％。以钛白副产物为原料，制备纳米氧化铁，不仅解决了钛白副产物造成的环境污染，而且变废为宝，制备出纯度高的纳米级产品。本文对其整个过程做了系统

4、的研究，工艺简单易行，对以后进行工业化生产有重要意义。化法关键词纳米氧化铁，钛白副产物，0【．FeOOH，cc．Fe203，空气氧中南大学硕士学位论文ABSTRACTNanocrystallineironoxide，asagreattypeofnanometermaterialwjtllgoodoptical，magneticandcatalyticpropegies，hasbeenstudiedinrecentyears．Thepurificationofrawmaterialandtheprocessofironoxideprepara

5、tionhavebeenstudiedinthepresentresearch．Themethodofpurificationstudiedinthepresentpaperasfollows．Atfirst，heatingthesolutiontomaketitaniumhydrolyzed，addingflocculanttomakesedimentationdepositedspeedyAtthesametime，addingFepowdertodeoxidizeFe”．Then，tuningpHvalueusingammoniato

6、getridofimpuritysuchasTi，A1，Bi，Sn，etc．ThecontentofthemainimpuritysuchasTi，AI，Bireducestobelow5mg。L’1afterpurification．Usingpureferroussulphate，nanocrystallineironoxidehasbeenpreparedbythemethodofairoxidation．TheeffectsofcontentofFe”，airflowrate，bubblingtimeonthepreparation

7、ofcrystalseedshavebeenstudied．Theeffectsofcontentofcrystalseed，pH，airflowrate，oxidation-timeanddispersantonthepreparationofironoxideyellowhavebeenstudied．TheeffectofCalcining—timeonthepreparationofironoxideredhasbeenstudied．Thetechnologyparametersasfollows：bubblingtemperat

8、ure40。C，initialpHvaluebetween748，airflowrate1L／min．2．5hlater,thecrystalseedsarecompletepr