纳米α-Fe2O3的制备方法及应用概况

综述新型纳米材料——纳米α-Fe2O3的主要制备方法，并分析了不同方法的优缺点，同时也介绍了纳米α-Fe2O3在磁性材料、颜料、催化及其它领域的应用。     

纳米α-Fe2O3粒子的湿法制备

综述了近年来国内外纳米α-Fe2O3粒子的湿法制备.主要介绍了沉淀法、水解法、水热法、溶胶-凝胶法和微乳液法的基本原理和应用,最后讨论了纳米α-Fe2O3粒子制备方法的发展方向.     

α-Fe_2O_3纳米颗粒的可控制备及其性能研究

以DBS(十二烷基磺酸钠)为形态控制试剂,在水-丁醇体系中成功合成了准立方体形貌的α-Fe2O3纳米颗粒。通过扫描电子电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电子电镜(TEM)、紫外分析光谱(UV-vis)以及振动样品磁强计(VSM)等手段等对产物进行了表征。研究表明,体系中DBS含量对α-Fe2O3的生成和形貌有着重要的影响,在DBS含量较少时主要得到α-FeOOH纳米棒,而随着DBS含量增大得到α-Fe2O3纳米准立方体,获得的准立方α-Fe2O3纳米颗粒有着优异的室温磁性能。     

制备α-Fe2O3纳米粒子的研究进展

介绍了纳米α—Fe2O3的特性,综述了纳米α-Fe2O3的主要制备方法,其中包括：沉淀法、溶胶-凝胶法、强迫水解法、胶体化学法、微乳液法、水热法等。详细介绍了各种制备方法的特点,研究进展;并且结合作者的研究工作,指出了纳米α—Fe2O3制备方法的发展趋势。     

纳米粒子α-FeOOH/α-Fe2O3样品的制备与表征

利用均相沉淀法、氨水滴定法以及添加表面活性剂的氨水滴定法制备出纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子样品,采用TEM,XRD,FTIR等分析测试手段进行了表面形貌、结构、晶型和组成等的表征;同时,以纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子为活性组份制备催化剂,利用微反-色谱联用活性评价技术,在常压、空速10 000 h-1和25~60℃温度范围内考察了纳米铁基催化剂对COS催化水解的活性. 结果表明:以上三种方法都能制备出粒径小于100 nm的粒子,但不同方法制备的粒子其形貌不同,且组成也不同,α-FeOOH与α-Fe2O3两种物质可单独存在或并存. 纳米铁基催化剂对COS水解在低温度、大空速下具有高的活性,且同时可以脱除H2S.     

超声化学法制备纳米α-Fe2O3粉体研究

在超声波反应器中,以工业副产物七水合硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料,制备出α-Fe2O3纳米粉体。采用XRD,TEM,TG-DTA等测试手段对样品进行表征,实验所制得的α-Fe2O3纳米粒子晶型为球形,平均粒径为50 nm,粒度分布范围较窄且单分散性好。文章探讨了超声波反应时间对α-FeOOH形成的影响,并比较了在超声波作用下和机械搅拌作用下形成纳米α-Fe2O3的差异,结果为超声波反应生成α-FeOOH,时间以1 h为宜。反应时间缩短5倍。     

纳米Fe2O3的制备与气敏性质的研究

报道了纳米氧化铁的制备工艺，采用沉淀法、溶胶凝胶法制备了纳米α-Fe2O3、γ-Fe2O3粉体，用热重－差热分析（TG－DTA）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和二次粒度分布对粒子进行表征，并制作了气体敏感元件。讨论了纳米氧化铁的制备工艺对气敏性质的影响。     

改性海藻酸钠薄膜中嵌入纳米α-Fe2O3-TiO2光催化性能的研究

采用sol-gel方法制备了纳米Fe2O3、TiO2及Fe2O3-TiO2粉体,并以其作为前驱体制得该纳米微粒与海藻酸钠的复合膜。以X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安(I-V)等物理化学方法探讨了各种复合薄膜的表面结构与催化活性。紫外一可见吸光光度法等矿究结果表明,以杀菌紫外灯作光源,亚甲基蓝在纳米Fe2O3、TiO2及α—Fe2O3-TiO2与海藻酸钠的复合膜悬浮溶液中,可被快速脱色降解,在α—Fe2O3中加入15％的TiO2后,α-FeO3-TiO2复合晶体比单一的α-Fe2O3或TiO2具有更高的光降解活性。     

铁基原位α-Fe2O3的制备与表征

研究了铁基原位α-Fe2O3的制备方法,采用SEM、XRD分析手段对铁板在马弗炉中于600℃、不同氧化气氛和不同煅烧时间下的表层氧化物进行表征。结果表明纯铁板在富氧气氛下煅烧1h的表层氧化物含有α-Fe2O3,形状为叶片状,粒径为800~900 nm,采用拉曼光谱进一步分析表层氧化物,得到表层氧化物的顶层是单一的α-Fe2O3;中间层的主要成分是Fe3O4,同时含有少量γ-FeOOH和α-Fe2O3。     

含氧化铁超疏水棉织物的制备及性能

以丙烯酸丁酯与乙烯基硅树脂乳液共聚合成疏水乳液;用沉淀法制备α-Fe2O3纳米粒子,并用硅烷偶联剂对其进行表面改性。用疏水乳液和α-Fe2O3分散液对棉织物进行浸涂,制备超疏水棉织物。采用XRD、FTIR和SEM对α-Fe2O3和超疏水棉织物的结构、形貌进行表征。考察乳液和α-Fe2O3分散液浸涂次数对棉织物疏水性能的影响,研究紫外光照射对超疏水棉织物润湿性能的影响,测定超疏水棉织物的油水分离性能。结果表明,用疏水乳液和α-Fe2O3分散液分别浸涂2次即可使棉织物具有良好的超疏水性,接触角可达158.6?。经紫外光照射后,织物正面转变成为超亲水;而反面仍为超疏水状态,棉织物显示出单向导湿性能。超疏水棉织物对油水混合物中油、水的分离效率分别为96.1% 和99.0%。     

高分子网络凝胶法制备纳米α-Fe2O3粉体

以丙烯酰胺为聚合单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,用高分子网络凝胶法在低温下制备了α-Fe2O3纳米粉体。用xRD、TEM等对所制备的α-Fe2O3纳米粉体进行了表征,考察了制备条件对产物平均粒径、形貌的影响。结果表明：利用丙烯酰胺自由基聚合反应,同时利用网络剂有两个活化双键的双功能团效应。将高分子链联结起来而获得的凝胶具有极小且均匀的网络,限制了α-Fe2O3晶粒之问的团聚,制备出了平均粒径在25～40nm之问的均分散球形α-Fe2O3纳米粒子;干凝胶分解温度、单体与网络剂质量配比、烧结温度和烧结时间均时粉体的形貌、团聚状态和平均粒径大小有一定的影响。     

沉淀法制备α-Fe2O3纳米晶

研究了以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O为源物质,用均相沉淀法和直接沉淀法制备α-Fe2O3纳米晶粉体,利用TEM、XRD、BET、H2-TPR手段对样品进行了表征.实验结果表明,均相沉淀法所制得α-Fe2O3粉体晶粒尺寸为20nm左右,比表面积大,反应性能好;直接沉淀法所制得粉体晶粒尺寸为80nm左右,比表面积小,反应性能相对差.     

制备方法对纳米氧化铁晶型的影响

分别采用沉淀法，硬脂酸法、聚乙二醇法、柠檬酸法和柠檬酸铁快速燃烧法制备纳米氧化铁晶体，研究了这5种制备方法对粉体晶，平均粒径，磁性，分散性的影响。结果表明，沉淀法制得粒径为8．5nm的α-Fe2O3，柠檬酸铁快速燃烧获得的是Fe3O4的纳米晶，而采用3种溶胶－凝胶法制得的是α-F2O3与λ－Fe2O3的混合晶体。     

聚苯胺改性纳米ZnO/α-Fe2O3降解亚甲基蓝的研究

以聚苯胺(PANI)为载体,采用共沉淀-水热反应和原位聚合法制备了PANI-ZnO/α-Fe2O3复合光催化剂,应用于模拟日光催化氧化印染废水的处理中。SEM、XRD测试结果表明,活性组分ZnO/α-Fe2O3在聚苯胺载体中以纳米颗粒形式稳定存在。与载体聚苯胺相比,复合光催化剂的吸附能力有所降低,但在模拟日光下催化效果显著。对于50 mL模拟印染废水(亚甲基蓝10 mg/L),投加20 mg PANI-ZnO/α-Fe2O3,辐照7 h脱色率可达90.03%。     

α-Fe2O3纳米晶自组装磁性微球的制备及性能研究

以硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)和氨水(NH3·H2O)为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用沉淀法制备了α-Fe2O3纳米晶自组装的磁性微球.利用X射线衍射仪和扫描电镜对所得产物进行了表征分析,并在室温下测量其磁学性能.结果表明,所制备的磁性微球由α-Fe2O3纳米晶自组装而成,其粒径大小在0.9～1.3 μm范围.在室温下测试了微球的磁学性能,其剩余磁感应强度为0.31 emu/g,矫顽力为4100 Oe,表现出较强的铁磁性.     

KCl对微波法制备均分散α-Fe2O3纳米粒子的影响

用微波辅照法制备了均分散α-Fe2O3纳米粒子.粒子的形状基本上是假立方体,粒子的大小与体系中的氯离子浓度呈很好的线型关系.氯离子浓度越大粒子越大.陈化时间随KCl用量的增加而缩短.实验事实表明在α-Fe2O3粒子的成长过程中,初生微晶直接向晶核上沉积起了很大的作用.     

电子束辐射技术制备纳米氧化铁

以2MeV 10mA GJ-2-Ⅱ电子加速器作为放射源,采用新型电子束辐射技术来制备纳米氧化铁材料.该制备是在常温常压下进行且不需要任何催化剂.通过实验发现,溶液pH为6.54,辐照剂量达到300 kGy为最佳的实验条件.通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)分析了α-Fe2O3的结构、形貌及其粒径.X射线衍射谱表明辐射法制备的α-Fe2O3纳米颗粒具有六面体结构,结合Scherer公式近似计算出颗粒的晶粒径为30～60 nm.从TEM照片可以看出,辐射法制备的纳米氧化铁颗粒形状为球形,分散均匀,平均粒径为30～60 nm.FTIR谱图显示辐射法制备的粉末出现了两个谱带V1和V2,两个谱带相应的波数为536.57和460.09 cm-1.这正是属于α-Fe2O3的特征吸收.实验结果说明电子束辐射技术是一种制备纳米氧化铁的有效的方法.     

交联多孔网状α-Fe2O3的制备及对对硝基苯酚的吸附

以甘氨酸为结构调节剂,水热法合成了纳米氧化铁材料。对样品进行了表征,结果显示:样品为六方晶系α-Fe2O3。调节甘氨酸浓度,可使样品从不规则纳米颗粒逐步转变为交联多孔网状α-Fe2O3,其比表面积达到72.7m2/g。通过样品对水中对硝基苯酚的静态吸附实验,考察了吸附反应时间和初始浓度对吸附性能的影响,发现其吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附平衡符合Langmuir等温吸附模型,其饱和吸附量为101.5 m2/g。     

片状Fe3O4纳米颗粒在润滑油中的摩擦化学性质

以片状Fe3O4纳米颗粒为润滑油添加剂,在四球摩擦试验机中考察了其在#40机油中的摩擦化学性质和对摩擦副摩擦化学的影响。结果表明:与摩擦前的片状Fe3O4纳米颗粒相比,摩擦化学作用使得摩擦后纳米颗粒的性质(如:相组成、晶粒尺寸、比表面积、氧化转变温度、磁性能、结晶度和晶面间距)有所改变。片状Fe3O4纳米颗粒由于与摩擦副持续的高速摩擦产生了机械力化学效应,其诱发片状Fe3O4纳米颗粒在摩擦副表面发生摩擦化学反应,最终生成了一层或多层富含Fe、FeO、Fe3O4、γ-FeOOH、γ-Fe2O3和α-Fe2O3等物相的稳定抗摩擦自修复保护膜,从而阻止摩擦副直接接触,起到抗磨减摩作用。     

多孔α-Fe_2O_3纳米棒的制备及其可见光吸收性能

以CTAB为模板在水-丁醇体系中合成了α-Fe OOH纳米棒。然后通过煅烧法制得多孔α-Fe_2O_3纳米棒。通过X-射线衍射仪(XRD)和电子扫描电镜(SEM)研究表明,α-Fe OOH纳米棒在煅烧后能获得多孔α-Fe_2O_3纳米棒,该纳米棒具有优异的可见光吸收性能,同时讨论了多孔α-Fe_2O_3纳米棒形成的可能机理。