삼산화철화학식 Fe3O4를 갖는 무기 물질입니다. 자성을 가진 흑색 결정이므로 자성 산화철이라고도합니다. 그것은 "철 메타 페라이트"로 간주 될 수 없습니다 [Fe (FeO2)2], 산화철(FeO)과 산화철(Fe2O3)이지만 대략적으로 산화제1철과 산화제2철(FeO·Fe)의 화합물로 간주할 수 있다.2O3). 이 물질은 물, 알칼리 용액, 에탄올, 에테르 및 기타 유기 용제에 녹지 않습니다. 천연 산화철은 산 용액에 녹지 않으며 쉽게 산화되어 산화철(Fe2O3) 습한 조건에서 공기 중에서. 일반적으로 안료 및 광택제로 사용되며 오디오 테이프 및 통신 장비를 만드는 데에도 사용할 수 있습니다.
화학식 | 철3O42- |
정확한 질량 | 232 |
분자 무게 | 232 |
m/z | 116(100.0퍼센트), 115(19.1퍼센트), 116(6.9퍼센트), 114(1.2퍼센트) |
원소 분석 | Fe, 72.36; 오, 27.64 |
1. Ferroferric oxide는 일반적인 자성 물질입니다.
2. 특수 순수 Fe3O4녹음테이프와 통신기기의 원료로 사용된다.
3. 천연 자철석은 제철의 원료입니다.
4, 프라이머 및 탑코트 제작용.
5, 산화철은 철 촉매(촉매)의 생산을 위한 주요 원료입니다.
6, 경도가 매우 커서 연마제로 사용할 수 있습니다. 그것은 브레이크 패드, 브레이크 슈 등과 같은 자동차 제동 분야에서 널리 사용되었습니다.
7. Ferroferric oxide는 중국의 용접 재료 분야에서 인정을 받았습니다. 용접봉 및 용접 와이어의 생산은 아직 초기 단계이며 시장 전망은 매우 넓습니다.
8.철3O4비중이 크고 자성이 강하여 하수처리에 좋은 성능을 발휘한다.
9, 산화철은 안료 및 광택제로도 사용할 수 있습니다.
10, 우리는 또한 아질산 나트륨 등의 사용과 같은 일부 화학 반응을 통해 강철 표면이 조밀한 산화철 층을 생성하여 총기와 같은 강철의 부식을 방지하거나 늦출 수 있습니다. , 톱날 표면 파란색, 검은색. 일반적으로 '로스트 블루'로 알려져 있습니다.
11. 특수전극을 만든다.
1. 침전법
침전법은 조작이 간단하고 비용이 저렴하며 순도가 높고 조성이 균일하여 대량생산에 적합하기 때문에 나노입자 제조에 가장 많이 사용되는 방법이다. 동시에, 침전 혼합물에 유기 분산제 또는 착화제를 첨가함으로써 나노입자의 분산도를 향상시킬 수 있으며, 나노입자가 쉽게 뭉치는 단점을 극복할 수 있다. 일반적인 침전 방법에는 공침, 가수분해 침전, 초음파 침전, 알코올 염 용액 및 킬레이트 분해가 포함됩니다.
(1) 공침 방법:
공침법은 다양한 양이온을 포함하는 용액에 침전제를 첨가하여 모든 이온이 완전히 침전되도록 합니다. 균일한 침전을 얻기 위하여 일반적으로 각종 양이온을 포함하는 염용액을 잉여침전기에 서서히 첨가하여 교반함으로써 모든 이온의 농도가 침전의 평형농도를 크게 초과하게 되며 동시에 모든 성분이 분리된다. 가능한 한 비율.
그 원리는 Fe2 플러스플러스 2Fe3 플러스플러스 8OH -→ 철3O4플러스 4H2O.
Fe의 몰비2 플러스그리고 철3 플러스침전법으로 제조된 나노입자의 결정구조에 직접적인 영향을 미치며; 용액의 PH 값, 이온 농도 및 반응 온도는 모두 입자 크기에 영향을 미칩니다. 침전법의 주요 문제는 반응 조건을 제어하여 단결정 구조와 균일한 입자 크기를 갖는 나노입자를 제조하는 방법이다. 외부 집진기의 여과 및 세척도 고려해야 합니다.
페3O4공침법으로 얻은 나노입자는 구조가 대부분 구형이고 크기가 작다(5-10nm). 그러나 반응 온도가 낮기 때문에 얻어지는 입자의 결정화도가 상대적으로 떨어진다. 또한, 나노 Fe3O4이 방법으로 제조된 입자는 세척, 여과 및 건조 중에 입자 사이에 쉽게 응집되어 나노 Fe의 성능에 영향을 미칩니다.3O4.
(2) 가수분해 침전법:
가수분해 침전법은 OH를 방출하는 것이다.- 알칼리성 물질의 가수분해에 의해 일반적인 알칼리성 물질에는 요소, 헥사메틸렌 디아민 등이 포함됩니다. 이러한 물질은 OH를 방출합니다.- 천천히, 이는 nano Fe 제조 시 균일한 나노 입자 형성에 도움이 됩니다.3O4 입자. 일반적으로, 이 방법은 7 nm 내지 39 nm의 입자 분포를 갖는 나노입자를 생산할 수 있다.
(3) 초음파 침전법:
초음파는 용매에서 캐비테이션 효과를 일으킬 수 있으며 생성된 캐비테이션 기포는 10-11초라는 매우 짧은 시간 내에 붕괴되어 기포에 약 5000K의 고온을 발생시킵니다. 전통적인 교반 기술과 비교하여 이 일련의 캐비테이션은 메소스코픽 균일 혼합을 달성하기 쉽고, 국소 농도 불균일을 제거하고, 반응 속도를 개선하고, 새로운 단계의 형성을 자극하고, 응집에서 전단 역할을 할 수 있습니다. 작은 입자의 형성. 초음파 기술의 적용은 에너지 전달을 위한 액체 매질이 있는 한 시스템 특성에 대한 특별한 요구 사항이 없습니다. 비자야쿠마르. R et al. 초산철 용액으로부터 입자 크기가 10 nm인 초상자성 Fe3O4 입자를 준비하기 위해 고강도 초음파를 사용했습니다.
(4) 알코올성 염 용액:
물에서 이온화되는 아세트산 나트륨의 환원 효과를 이용하여 아세트산을 생성함으로써 고압 반응기에서 Fe를 약 180도에서 부분적으로 Fe로 환원시켰다. Yonghui Deng 등 가열 FeCl3초상자성 Fe를 제조하기 위해 200도에서 8시간 동안 고압 반응기에서 아세트산나트륨 및 에틸렌 글리콜3O4 나노입자.
(5) 킬레이트 분해 방법:
이 방법의 원리는 금속 이온과 적절한 리간드가 실온에서 안정한 착물을 형성한다는 것입니다. 적절한 온도와 pH 값에서 복합체는 파괴됩니다. 금속 이온은 다시 방출되어 용액의 OH 이온과 외부 침전제 및 산화제와 반응하여 불용성 금속 산화물, 수산화물, 염 및 다른 원자가의 기타 침전물을 생성합니다. 추가 처리를 통해 특정 크기 또는 모양의 나노입자를 생성할 수 있습니다.
2. 열수(용매열) 방법:
수열(solvothermal) 반응은 수용액(유기용제)이나 수증기 등의 유체에서 고온 고압 하에서 일어나는 화학 반응의 총칭이다. 수열법은 최근 10년 동안 개발된 나노분말 합성법의 일종이다. 이 방법으로 제조된 Fe3O4는 입자 크기가 작고 입자 크기가 균일하며 고온 소성 전처리가 필요하지 않으며 다가 이온 도핑을 실현할 수 있습니다. 그러나 수열법은 고온, 고압에 강한 장비를 사용해야 하므로 비용이 많이 들고 대량생산이 어렵다.
나노미터 Fe3O4열수법으로 제조된 대부분의 철은 무기철염(FeCl3 · 6H2O, FeCl2 · 4H2오, FeSO4) 및 유기 철염(페로센 Fe(C5H5)2) 전구체로 히드라진, 폴리에틸렌글리콜, PVP 등을 계면활성제로 사용하며 200도 이하의 알칼리성 용액에서 합성된다.
Shouheng Sun은 초상자성 Fe를 준비했습니다.3O4수열법에 의해 제어 가능한 입자 크기를 가진 입자. 첫째, 철3O4Fe 소스로 Fe(acac)3를 사용하여 입자 크기가 4nm인 입자를 준비한 다음 Fe3O4유지 시간 및 기타 요인을 제어하여 입자 크기가 4nm인 나노 입자를 준비했습니다.
Zhen Liet al. Fe3O4나노 입자는 일반적인 FeCl 사용하여 준비되었습니다.3 · H2값비싼 Fe(acac) 대신 전구체로서 O3.
Yadong Li et al. 단 분산 Fe3O4나노 입자는 FeCl로 준비되었습니다3 · 6H2O, NaAC, EG, PEG를 원료로 사용하였으며 입자 크기는 조절 가능하였다.
3. 마이크로에멀젼 방법:
마이크로 에멀젼 방법은 계면 활성제의 작용하에 두 개의 비혼화성 용매에 의해 로션을 형성하는 것을 말합니다. 즉, 양친매성 분자가 연속 매질을 작은 공간으로 나누어 마이크로 반응기를 형성하고 여기에서 반응물이 반응하여 고체상을 생성합니다. 핵 생성, 결정 성장, 합체, 클러스터링 및 기타 공정에서 마이크로 반응기의 한계로 인해 계면 활성제 층과 특정 응축 구조 및 형태를 가진 나노 입자가 형성됩니다.
마이크로 로션법에 의한 나노미터 촉매의 제조는 장비가 간단하고 실험 조건이 온화하며 입자 크기를 제어할 수 있다는 장점이 있어 다른 방법과 비교할 수 없습니다. 따라서 나노촉매 합성에 있어서 매우 흥미로운 기술이 되었다. 마이크로로션법에 의한 나노촉매 제조에 관한 연구는 대부분 입자 크기 제어에 초점을 두고 있는 반면, 입자 단분산도 제어에 대한 연구는 상대적으로 적다.
4. 졸겔법
금속알콕사이드의 가수분해 및 중합을 이용하여 금속산화물 또는 금속수산화물의 균일한 졸을 제조한 후 이를 축합하여 투명한 젤 형태로 만드는 방법이다. 겔을 건조하고 열처리하여 산화물 초미세분말을 제조한다. 졸겔법의 단점은 금속알콕사이드를 원료로 사용하기 때문에 겔화과정에서 고비용과 긴 합성주기를 초래한다는 점이다. 동시에 입자 크기가 100 nm 미만인 나노입자를 제조하기 위해 졸-겔 방법을 적용한 것은 보고된 바가 없다.
이 외에도 마이크로웨이브법, 열분해 카르보닐 전구체법, 초음파법, 공기산화법, 열분해환원법, 폴리올환원법 등의 다른 제조방법들이 잇달아 보고되고 있다.
블랙 페3O4나노 입자는 FeSO 첨가하여 얻을 수 있습니다.48초 동안 전자레인지에서 암모니아 용액에 대한 용액. Alivasatos et al. 준비된 단 분산 - Fe3O4그 이후로 이 방법은 단분산 자성 산화물 나노입자의 제조에 널리 사용되어 왔다. Liu et al. 폴리올 환원법과 고온 액상에서 철 아세틸아세토네이트와 백금 아세틸아세토네이트의 환원 반응을 이용하여 직경 3nm의 FePt 자성 나노입자를 제조하였다. 입자는 계면활성제의 보호 하에 단분산성이었다. Meng Zhe et al. Fe를 성공적으로 준비3O4Fe(OH)의 산화 유도 및 공기 산화에 의한 고순도, 강한 자성 및 구형 분포를 갖는 초미세 분말2pH=10 정도의 실온에서 현탁액.
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