纳米四氧化三铁.doc

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1、纳米四氧化三铁简介四氧化三铁是一种常用的磁性材料，又称氧化铁黑,呈黑色或灰蓝色。四氧化三铁是一种铁酸盐，即Fe2+Fe3+（Fe3+O4）（即FeFe（FeO4）前面2+和3+代表铁的价态）。在Fe3O4里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价，所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物，可表示为FeO-Fe2O3，而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。化学式：Fe3O4，分子量231.54，硬度很大，具有磁性，可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。逆尖晶石型、立方晶系，密度 5.18g/cm3。熔点1867.5K(1594

2、.5℃)。它不溶于水，也不能与水反应。与酸反应，不溶于碱，也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 在外磁场下能够定向移动，粒径在一定范围之内具有超顺磁性，以及在外加交变电磁场作用下能产生热量等特性，其化学性能稳定，因而用途相当广泛。纳米四氧化三铁置于介质中，采用胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方法，通过在颗粒表面形成吸附双电层结构阻止纳米粒子团聚，制备稳定分散的水基和有机基纳米磁性液体。制备的磁性液体2～12个月都能很好的分散着，磁性液体中颗粒平均粒径为16～35nm之间。  通过大量实验，确定了最佳的工艺配方和工艺路线，工艺简单安全，能耗低，并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级，并且经

3、磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性，其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能，为国内各种磁流体的应用提供了基础。制备方法1、水热法制备纳米四氧化三铁（2012年）聚乙二醇6000包被的四氧化三铁颗粒，采用X射线衍射法分析其构，用扫描电镜测量其直径及分布，用振动样品磁强计检测磁学参数。结果所得样品为四氧化三铁晶体，粒径为200nm，质量饱和磁场强度为79.8emu／gFe。结论：制备的样品粒径均一，分散性好，超顺磁性，水溶性好，可用于物理化学溶栓。2、卟啉一磁性四氧化三铁纳米粒子的制备（2014年）直接键合成法：卟啉与四氧化三铁纳米粒子表面直接形成化学键的制备方法。要

4、求卟啉与四氧化三铁纳米粒子成键单元，如中心金属原子、羟基等。用一锅高温合成法合成了单分散的油胺包覆四氧化三铁纳米粒子，在DMF溶液中，原卟啉IX与多巴胺的偶联反应制备了连有多巴胺的原卟啉（PPD）,然后与四氧化三铁纳米粒子在甲醇中混合得到卟啉PPD，然后与四氧化三铁纳米粒子在甲醇中混合得到卟啉PPD包覆的四氧化三铁纳米粒子(PPDNP)，其中粒度单一（＜7nm），具有清晰的晶格和高的结晶度，在室温有明确的超顺磁性行为。1、化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子（2007年）将一定量的二价铁盐(FeSO4-7H2O)和三价铁盐(FeCI3-6H20)混合溶液加入到三口烧瓶中，滴液

5、漏斗中加入一定浓度的沉淀剂氨水，在氮气氛下将氨水溶液加到反应体系中使体系的pH>10,剧烈搅拌水浴恒温搅拌30min后结束反应,用蒸馏水反复洗涤直至中性倾去上层清液,在60摄氏度下真空干燥后，研磨即得纳米Fe3O4粒子。采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4粒子，其粒径大小随铁盐溶液浓度和氨水浓度的增加而增大.在搅拌的同时引入超声波，可使产物粒径减小.改变实验条件，可制得平均粒径在10nm以下的纳米Fe3O4粒子。应用1、稻壳基活性炭负载纳米Fe304对水体中罗丹明B的吸附（2015年）通过浸渍-碳热法制备出稻壳基活性炭负载纳米四氧化三铁颗粒，利用光学显微镜、透射电子显微镜、x

6、射线衍射仪等仪器对材料的形貌、物相结构等进行了表征，探讨了纳米四氧化三铁在不同条件下对罗丹明B的吸附情况。结果表明在常温常压、pH为6．0-4-0．1的条件下，0．4g／LRH—Fe30对10mg／L的罗丹明B的去除率为91．94％，并在100min内可达到吸附平衡；RH—FeO对罗丹明B的吸附符合Freundlich吸附方程(R=0．97)；对比稻壳基活性炭和纳米四氧化三铁，所合成的RH—FeO具有优越的吸附性能；此外，溶液的初始pH、吸附时间等因素对其吸附效果均有一定影响。2、纳米四氧化三铁对Cr(VI)溶液吸附效率的研究（2015年）纳米四氧化三铁由于其具备了比表面积

7、大，反应活性高等优点，同时具有磁性特征，再加上其再生简便。成本低和高效等优点，使得纳米四氧化三铁这种优异吸附剂受到了越来越多的关注。该研究采用共沉淀方法制备纳米四氧化三铁，考察不同pH，时间，初始浓度对纳米四氧化三铁去除Cr(VI)离子的影响。结果表明：pH为7.0，温度为25℃时，吸附12h后，Cr(VI)的去除率可达99.4％，并通过吸附曲线计算出纳米四氧化三对Cr(VI)离子的饱和吸附浓度为13.4mg／g。研究表明：纳米四氧化三铁对Cr(VI)具有非常好的吸附效果，可广泛用于实际工程中的废水处理。3、纳米四