磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子研究

以氯化铁（FeCl3.6H2O）为反应前驱物,采用磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子,并运用XRD、TEM、VSM对所得α-Fe2O3粒子的结构、形貌以及室温磁性能进行研究。结果表明,在水热反应过程中引入外磁场,对合成的α-Fe2O3粒子晶粒尺寸、粒径分散性有明显的影响,同时还发现磁场的引入能使产物饱和磁化强度增强。     

室温固相法制备纳米Fe_2O_3的工艺研究

以FeCl3·6H2O和NaOH为原料,Tw een-80为分散剂,在室温下通过固相反应制备前驱物,然后煅烧前驱物制得纳米氧化铁。研究了表面活性剂的用量、前驱物的煅烧温度、煅烧时间对产物的影响。利用XRD对制备的纳米氧化物进行表征。结果表明,制备的产物为纳米α-Fe2O3。表面活性剂Tween-80可使产物的产率明显提高,粒径减小;随煅烧温度的提高,煅烧时间的延长,产物的粒径先减小,再增大。煅烧温度500℃,煅烧时间2h,制得的α-Fe2O3的平均粒径为21nm。     

模板调控固相α-Fe2O3的制备及吸附催化性能研究

以甲基橙为矿化模板调控固相合成α-Fe2O3前驱体,经500℃煅烧得到α-Fe2O3纳米粒子,通过XRD及TEM对物相和形貌进行表征,对比研究了有无模板调控α-Fe2O3吸附甲基橙前后的吸附、光催化脱色性能。结果表明:模板调控所制备α-Fe2O3的结晶度降低,且出现大量的介孔,在添加量为0.1g、温度为20℃、pH=5、初始浓度为9mg/L甲基橙时最大吸附容量为1.88mg/g,吸附平衡时间为7h,分别比没有模板调控制备的α-Fe2O3提高了9.04%和缩短了22.2%;对于初始浓度为5mg/L甲基橙,两者的最大光催化脱色率分别为93.21%和89.59%。     

α-Fe_2O_3的可控合成及机理研究

本文以FeCl3·6H2O和CTAB为主要原料,采用传统水热法制备出球状和立方体α-Fe2O3颗粒.研究了不同因素对产物形貌的影响;并对形成机理进行了探索;XRD分析表明产物的结晶性好,纯度很高;SEM表明产物的分散性好,颗粒尺寸分布均一,并且反应温度和FeCl3浓度对产物的形貌影响很大.结果表明:当T=120℃,CTAB浓度为0.04M,FeCl3浓度为0.05M时得到了立方体α-Fe2O3,当T=160℃,CTAB浓度为0.04 M,FeCl3浓度为0.02M时得到了球状α-Fe2O3.     

Z型异质结构Co3O4-Fe2O3复合物的制备及光电催化性能

以钛片作基底,通过水热法制备了Ti/Co3O4-Fe2O3电极,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、表面接触角测试、漫反射光谱、电化学测试等对其理化性能进行了表征.Fe2O3的引入能显著提高Ti/Co3O4表面疏水性,增加其电荷迁移能力和电化学活性表面积;煅烧温度不仅影响Ti/Co3O4-Fe2O3微结构和形貌,也能调变电极的电化学活性面积和电荷迁移能力.对染料废水活性艳兰KN-R的光电降解研究表明,煅烧温度为450℃时,Ti/Co3O4-Fe2O3作为阳极与Ti/Co3O4阴极一起对活性艳兰染料的脱色率在2 h达到91％.Ti/Co3O4-Fe2O3电极的优异光电催化特性可归结为Fe2O3的引入不仅改善了电极的各种理化特性,也构建了Co3O4-Fe2O3 Z型半导体异质结构.     

铁泥湿法制备氧化铁红

以工业废铁泥为原料,制备FeCO3,再将其煅烧制取氧化铁红.研究制备FeCO3过程中反应物浓度、温度、终点pH值和FeCO3的煅烧温度及煅烧时间等工艺参数对产品质量的影响,并对产品进行XRD表征和化学分析.结果表明,在FeSO4浓度为1.0mol/L、终点pH值为7、反应温度50℃、煅烧温度800℃、煅烧时间2h的工艺条件下,制得的产品α-Fe2O3的质量分数可达98.11%,符合GB/T1863-89一级品标准要求.     

多孔氮化硼复合水净化材料的制备及其再生性能

为了增加多孔氮化硼（PBN）的再生性能,采用水热法成功地制备了α相氧化铁/PBN（α-Fe2O3/PBN）复合净水材料。研究了水热反应和再生过程对α-Fe2O3/PBN复合材料的晶体结构、比表面积和吸附性能的影响。实验结果证实,负载在PBN表面的α-Fe2O3颗粒在过氧化氢的辅助下对吸附在其表面的亚甲基蓝（MB）具有优异的协同催化降解活性。经过6次吸附-再生循环后,α-Fe2O3/PBN复合材料对水中MB的移除效率保持了初始的93.5%,而在相同实验条件下,PBN的移除效率仅为初始的11.8%。同时研究了α-Fe2O3/PBN复合材料的再生机理。     

α-Fe2O3/Fe3O4纳米复合材料的相变化及室温磁性质

为研究纳米α—Fe2O3和Fe3O4在受热过程中的物相变化过程和磁学性质,采用燃烧合成方法制备了含α—Fe2O3和Fe3O4不同尺寸的纳米复合材料．用XRD、TEM、穆斯堡尔谱和振动样品磁强计,表征纳米复合材料相变化过程中的性质．结果表明,低于450℃煅烧的复合材料样品中含有一定量的超顺磁相,该相影响着此温度以下煅烧得到的纳米复合材料的磁性质,晶粒尺寸在该温度附近也具有临界现象;复合材料中存在的超顺磁相是超细颗粒尺寸α—Fe2O3和Fe3O4的贡献;当复合材料中的超顺磁相消失后,随煅烧温度提高在复合材料中α-Fe2O3的质量分数不断增加,而Fe3O4的质量分数不断降低直至消失．     

新型离子液体中纳米α-Fe_2O_3的合成及研究

利用新型离子液体——共晶混合物一步合成了球状纳米α-Fe2O3,采用XRD、SEM及红外对其结构及形貌进行了表征,结果表明,合成的α-Fe2O3大小为130—150 nm,分布均匀。提出了纳米α-FeO可能的形成机理。     

新型离子液体中纳米α-Fe2O3的合成及研究

利用新型离子液体——共晶混合物一步合成了球状纳米α-Fe2O3,采用XRD、SEM及红外对其结构及形貌进行了表征,结果表明,合成的α-Fe2O3大小为130—150 nm,分布均匀。提出了纳米α-FeO可能的形成机理。     

载铁颗粒活性炭的制备及其表征

本文以废活性炭为原料,氧化铁为添加剂,通过高温煅烧的方法制备载铁颗粒活性炭（IOC-GAC）.结果表明,IOCGAC制备的最佳工艺参数为：煅烧终温为900℃,升温速率为6℃·min-1,m（氧化铁）/m（废活性炭）为4：6,恒温时间为0.5h,所得产品的比表面积达630.5m2·g-1,收率为50.9％.对其进行SEM,IR,XRD表征分析,结果表明活性炭的表面负载了一层致密的铁氧化物,且主要以α-Fe、Fe3O4或γ-Fe2 O3的形态存在,饱和磁化强度高达66.247 emu·g-1.     

阳离子调制赤铁矿层级结构的可控制备及其储锂性能研究

采用一步水热法,通过控制反应物中的阳离子(Na+)浓度,制备出了多种赤铁矿(α-Fe2O3)层级结构。通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试等手段对产物的相组成、形貌结构和锂电性能进行了表征,并对其生长机理进行了探讨。研究表明:当反应物浓度较低(c(FeCl3)=0.4mol·L-1,c(NaCl)=0.2mol·L-1)时,不同反应时间下的产物均为纯相α-Fe2O3,并且呈现出笼状层级结构;而当反应物的浓度较高(c(FeCl3)=0.8mol·L-1,c(NaCl)=0.4mol·L-1)时,随反应时间的延长,产物由花状结构的FeOOH和α-Fe2O3的混合物逐渐演进为鱼卵状α-Fe2O3产物。进一步研究发现:反应体系中阳离子的浓度改变对产物的形貌结构以及相组成产生了较大的影响。此外,电化学测试研究表明:两种反应物浓度下的笼状和鱼卵状α-Fe2O3产物均具有优良的储锂性能,可用作锂离子电池的电极材料。     

γ-Fe2O3对SCR DeNOx的促进试验研究

在SCR DeNOX试验中,研究了在各种催化剂作用下,加入γ-Fe2O3细颗粒对NOX脱除的促进作用.结果表明,γ-Fe2O3对SCR DeNOX有一定的促进作用,但对不同的原始催化剂其促进效果不一.用γ-Al2O3做原始催化剂外加γ-Fe2O3的促进作用最为明显,最大脱除效率从39.6%提升到55.2%,且最佳反应温度降低了30℃.用γ-Al2O3作原始催化剂外加γ-Fe2O3脱硝有一定的现实意义.     

化学沉淀-局部规整法制备棒状ZnFe_2O_4

以α-Fe OOH为原料经化学沉淀-局部规整法在不同的焙烧温度下制备了棒状Zn Fe2O4,经XRD、SEM、VSM测试表明,750℃下产物为纯相Zn Fe2O4,其颗粒长度为0.4~1.4μm,长径比为2~15。由于α-Fe OOH的模板作用使其经化学沉淀后的前驱体也为棒状形貌,经焙烧后得到了形貌得以保持的棒状产物Zn Fe2O4,从而实现了原料模板对产物形貌的控制。     

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。     

KOH和温度对水热合成α-FeOOH纳米线的影响

以硝酸铁为原料、KOH为矿化剂,用水热反应合成了α-FeOOH纳米线粉体,利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、选区衍射（SAED）对产物的物相和微观形貌进行了表征,研究了矿化剂KOH的浓度和水热反应温度对物相形成和微观形貌的影响。结果表明,当KOH的浓度为0.1mol／L,反应温度为100℃,反应时间为6h时,所得样品为正交相的α-FeOOH纳米线;随着KOH的浓度的增加,α-FeOOH的结晶性逐渐下降,产物中有少量的六方相α-FeOOH晶体出现;当KOH的浓度达到2.0mol／L时,产物为无定形相;在较低温度（40℃）下,KOH的浓度对产物的结晶性没有影响,产物均为无定形相;在高温（200℃）下,水热过程中产生的α-FeOOH纳米线会快速转化为六方相的α-FeOOH晶体,并且KOH的浓度的提高会增加α-Fe2O3晶体的尺寸。     

水热前驱溶液pH值对Sm2O3微晶相组成及显微结构的影响

以SmCl3·6H2O和NaOH为起始原料,采用水热法可控制备了Sm2O3微晶．利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分别对产物的物相和形貌进行了表征．结果表明：在水热条件下,反应温度为200℃,前驱溶液PH为9时,水热产物主晶相为Sm2O3,杂相为Sm（OH）2C1,呈现细棒状结构．在800℃下煅烧,保温1h均可得到纯的Sm2O3立方相微晶．随着pH值的增大,所制备的Sm2O3微晶的形貌变成规则的棒状结构,当pH为9时,棒状结构尺寸约为0．2～0．3μm．     

化学沉淀法制备纳米α-Fe2O3及其气敏性能研究

以Fe(NO3)3.9H2O和Na2CO3为起始物,采用化学沉淀法制备了纳米级α-Fe2O3粉体材料.采用XRD、TG-DTA和TEM等技术对产物的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征.结果表明,沉淀法所制备的α-Fe2O3粉体材料为分散均匀的球形颗粒,平均粒径大小约40 nm.气敏性能测试结果表明该材料具有可观的气敏性能,对H2S气体表现出较高的灵敏度及良好的选择性,且对乙醇气体的灵敏度明显高于市售样品.在对所制备的α-Fe2O3纳米材料的结构及气敏性能进行系统研究的基础上,初步讨论了其对还原性气体的敏感机理.     

温度对针状α-FeOOH脱水过程的影响

以NaOH、FeSO4.7H2O为原料,采用液相沉积-空气氧化的方法制备出具有针状形貌的α-FeOOH.采用XRD、SEM方法研究了温度对针状α-FeOOH脱水过程的影响.结果表明,随着煅烧温度的升高,α-FeOOH衍射特征峰逐渐消失,α-FeOOH在低于1000℃时能够保持一定的形貌和长径比,随着煅烧温度的升高,产物长径比变小,到1100℃对,针状形貌形全消失.     

低温催化H_2还原Na_2SO_4制取Na_2S的研究

使用H2还原Na2SO4制得Na2S,试验过程中选择了过渡金属氧化物ZnO、V2O5、Fe2O3、α-纳米Fe2O3作为催化剂,在570℃、610℃、650℃三个温度点下分别考察了各自的催化效果.结果表明,α-Fe2O3（纳米）具有最优的催化效果,在其作用下,反应工艺条件为：反应温度610℃,反应时间80min,催化剂的合适用量是Na2SO4质量的0.75%,H2流量为0.57L/min,Na2SO4的粒径为-0.20 mm,此时反应转化率可达96.74%,得到的产品按GB10500-2009进行检测,其Na2S的含量高达93.51%,优于传统煤粉还原制得的产品.