Triironetraoksidion epäorgaaninen aine kemiallisella kaavalla Fe3O4, CAS 1317-61-9. Se on musta kide, jolla on magnetismi, joten sitä kutsutaan myös magneettirautaoksidiksi. Sitä ei voida pitää "rautametaferriitinä" [Fe (Feo2)2] eikä rautaoksidin (FeO) ja rautaoksidin seoksena (Fe2O3), mutta sitä voidaan suunnitella suunnilleen rautaoksidin ja rautaoksidin yhdisteenä (FeO · Fe2O3). Tämä aine on liukenematon veteen, alkaliliuokseen, etanoliin, eetteriin ja muihin orgaanisiin liuottimiin. Luonnollinen ferrioksidi on liukenematon happoliuokseen, ja on helppo hapettaa ferrioksidiksi (Fe2O3) ilmassa kosteissa olosuhteissa. Sitä käytetään yleensä pigmentti- ja kiillotusaineena, ja sitä voidaan käyttää myös ääninauhojen ja televiestintälaitteiden valmistukseen.
|
Kemiallinen kaava |
Fe3O42- |
|
Tarkka massa |
232 |
|
Molekyylipaino |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Alkuainianalyysi |
Fe, 72,36; O, 27.64 |
|
|
|
Triironetraoksidi(Fe ∝ O ₄), joka tunnetaan myös nimellä magneettinen rautaoksidi, on musta kide, jolla on magneettiset ominaisuudet. Sillä on vakaa kemiallisia ominaisuuksia ja ainutlaatuisia fysikaalisia ominaisuuksia, ja sitä käytetään laajasti tieteessä, teollisuudessa ja lääketieteessä.
1. Magneettiset materiaalit ja tietojen tallennus
Rautatetroksidi on magneettisen tallennusväliaineiden, kuten magneettinauhojen, levyjen ja ytimien, ydinmateriaali. Sen magneettiset ominaisuudet tekevät siitä avainmateriaalin tietojen tallentamiseen elektronisissa laitteissa, kuten vanhanaikaisten magneettinauhojen tallennuskerros ja rautaoksidista valmistettujen videotallentimien tallennus. Lisäksi rautaoksidia voidaan käyttää myös magneettianturien, kovien magneettisten materiaalien jne. Valmistamiseen. Se toimii signaalin siirron kantolaitteina televiestintälaitteissa, mikä tukee viestintätekniikan kehitystä.
14. raudanvalmistus ja metallinkäsittely
Luonnollinen magnetiitti (joka sisältää Fe ∝ O ₄) on tärkeä raaka -aine raudan valmistukseen, ja rauta voidaan uuttaa pelkistysreaktioilla. Metallin pintakäsittelyssä rautaoksidi muodostaa tiheän oksidikerroksen teräksen pinnalle "bluing" tai "mustaneen" prosessin läpi, estäen ruosteen ja parantaen kiiltoa. Tätä tekniikkaa käytetään laajasti aloilla, kuten autojen osat ja työkalujen valmistus tuotteiden käyttöiän pidentämiseksi.
3. Pigmentit ja pinnoitteet
Fe3O4: n syvä musta väri tekee siitä ihanteellisen pigmentin teollisuudelle, kuten keramiikka, muovit ja maalit. Siinä on erinomainen säänkestävyys ja happo- ja alkaliresistenssi, joka varmistaa pitkäaikaisen ja stabiilin tuotteen värin. Esimerkiksi rautaoksidin lisääminen arkkitehtonisiin pinnoitteisiin voi tarjota koristeellisia vaikutuksia ja parantaa pinnoitteen korroosionkestävyyttä.
4. Hioma- ja kiillotusasiamiehet
Rautaoksidilla on suuri kovuus, ja sitä voidaan käyttää hankaavana kentällä, kuten metallinkäsittely ja lasikalvo. Autojen jarrujärjestelmässä rautaoksidia käytetään jarrutyynyjen ja jarrukenkien valmistuksessa, jarrutustoiminnan saavuttamiseen kitkan avulla, ja sen kulumiskestävyys voi vähentää jarrujärjestelmän kulumista.
5. katalyytit ja katalyytit
Raudanoksidia käytetään usein katalyyttinä kemiallisissa reaktioissa, kuten toivistuksissa, hydraamisessa, denitrifikaatiossa ja hapettumisreaktioissa, reaktionopeuksien nopeuttamiseksi ja saannien lisäämiseksi. Sen pinta -aktiiviset kohdat ovat runsaasti ja voivat vähentää reaktioiden aktivointienergiaa, mikä tekee siitä tärkeän lisäaineen kemiallisessa tuotannossa.
Lääketieteellinen ala: Innovatiiviset sovellukset diagnoosista hoitoon
1. Magneettiresonanssikuvaus (MRI)
Rautaoksidin nanohiukkasilla on superparamagnetismi, joka voi nopeasti magnetoida magneettikentällä ja demagnetoida nopeasti magneettikentän poistamisen jälkeen. Tämä ominaisuus tekee siitä edullisen materiaalin MRI -kontrastiaineille, jotka parantavat paikallista magneettikentän kontrastia, parantaa kuvan selkeyttä ja auttaa lääkäreitä diagnosoimaan tarkemmin aivojen, maksan ja muiden alueiden sairauksia.
2. magneettiset kohdennettu lääkkeen toimitus
Rautaoksidinanohiukkasia voidaan käyttää lääkekantajina adsorbointiin tai kapseloida lääkkeitä pintaan ja toimittaa ne tarkasti vauriokohtaan ulkoisen magneettikentän ohjauksen avulla. Tämä menetelmä voi vähentää lääkkeiden jakautumista normaaleissa kudoksissa, vähentää sivuvaikutuksia ja parantaa hoidon tehokkuutta, etenkin osoittaen merkittäviä etuja tuumorihoidossa.
3. Magneettinen erotus- ja havaitsemistekniikka
Sitoutumisen jälkeen spesifisillä vasta -aineilla tai ligandeilla rautaoksidinanohiukkaset voivat nopeasti erottaa kohdesolut tai molekyylit kompleksisista biologisista näytteistä magneettikentän vaikutuksen kautta.
Tätä tekniikkaa käytetään laajasti sairauksien diagnoosissa ja biologisessa tutkimuksessa, kuten syöpäsolujen eristäminen, patogeenien havaitseminen jne., Tarjoamalla teknistä tukea tarkkuuslääketieteelle.
4. Magneettinen lämpöterapia
Vaihtelevan magneettikentän vaikutuksesta rautaoksidinanohiukkaset voivat tuottaa lämpöä, jota voidaan käyttää magneettiseen hypertermiaan kasvainsolujen tappamiseen paikallisen lämmityksen kautta. Tällä menetelmällä on ei-invasiivisen ja tarkan hoidon edut, jotka voivat vähentää ympäröivien normaalien kudosten vaurioita ja joka on nouseva tekniikka tuumorikäsittelyn alalla.
5. Biomarkkerit ja tunnistus
Rautaoksidin nanohiukkaset voivat toimia biomarkkereina solujen liikkeen seuraamiseksi, lääkkeiden vapautumisprosessien seuraamiseksi ja erityisten kemikaalien tai biomolekyylien havaitsemiseksi kehossa. Esimerkiksi diabeteksen hallinnassa sitä voidaan käyttää verensokeritasojen seuraamiseen reaaliajassa ja tarjoamaan tiedontukea henkilökohtaiselle hoidolle.
Nousevat teknologiakentät: rajat ylittävä laajeneminen energiasta ympäristönsuojeluun
1. Energian varastointimateriaalit
Rautatetroksidilla on sekä johtavuus että magneettisuus, ja sitä voidaan käyttää korkean suorituskyvyn energian varastointilaitteiden, kuten superkondensaattorien ja litium-ioni-akkujen, valmistukseen. Sen korkea spesifinen pinta-ala ja pintaenergia voivat parantaa energian varastointia ja vapauttamistehokkuutta, esimerkiksi negatiivisena elektrodimateriaalina litium-ioni-akkuissa, se voi parantaa akun latausta ja purkamista.
2. katalyyttejä ja fotokatalyyttejä
Nanokokoisella FE3O4: llä on korkea katalyyttinen aktiivisuus, ja sitä voidaan käyttää ympäristönsuojelualueilla, kuten orgaanisten epäpuhtauksien hajoamisessa, vedyn tuotannon veden halkaisussa jne. Yhdistettyään muihin puolijohdemateriaaleihin, sen fotokatalyyttinen suorituskyky paranee merkittävästi. Esimerkiksi se voi poistaa tehokkaasti raskasmetalli -ionit ja orgaaniset epäpuhtaudet jäteveden käsittelyssä parantaen veden laatua.
3. Absorboivat materiaalit ja varkain tekniikka
Rautaoksidin nanohiukkasilla on erinomaiset absorboivat ominaisuudet, ja niitä voidaan käyttää anti -UV -materiaalien ja mikroaaltouunin absorboivien materiaalien valmistukseen. Armeijan kentällä, varkainpinnoitteiden avainkomponentina,TriironetraoksidiVoi vähentää lentokoneiden, alusten ja muiden laitteiden tutkapeijastussignaaleja ja parantaa taistelukentän selviytymisominaisuuksia.
4. Tiivistysmateriaalit ja anturit
Nesteessä dispergoimalla dispergointialueella muodostettu magneettinen neste voidaan käyttää kaasun ja tarkkuuslaitteiden ja ilmailu- ja ilmailu- ja ilmailu- ja ilmailu- ja ilmailu- ja ilmailu-
Sen magneettisia ominaisuuksia ja juoksevuutta voidaan käyttää myös paineanturien, lämpötila -anturien ja magneettikenttäanturien valmistukseen, mikä saavuttaa tarkka mittaus erilaisille fysikaalisille määrille.
4
Hyödyntämällä Fe3O4: n magneettisia ominaisuuksia, anti-counterfeit-muste- ja anti-counterfeit-etiketit voidaan valmistaa tuotteen vastaisen tunnistamisen tuotteiden vastaiseen tunnistamiseen. Tietojen tallennuspaikassa sen nanomittakaavan hiukkaskoko ja korkea pakkollisuus voivat parantaa magneettisen tallennusmateriaalien signaali-kohinasuhdetta, lisätä väliaineiden, kuten kiintolevyjen ja magneettinauhojen, lukema/kirjoitusnopeutta.
1. Sademenetelmä
Sademenetelmä on yleisimmin käytetty menetelmä nanohiukkasten valmistukseen sen yksinkertaisen toiminnan, edullisten, korkean puhtauden ja tasaisen koostumuksen vuoksi, joka soveltuu laajamittaiseen tuotantoon. Samanaikaisesti nanohiukkasten dispersiota voidaan parantaa lisäämällä orgaanisia dispergointiaineita tai kompleksoivia aineita sadeseokseen, ja nanohiukkasten helpon agglomeraation haitta voidaan voittaa. Yleisiä saostumismenetelmiä ovat kopiointi, hydrolyyttinen saostuminen, ultraäänisade, alkoholisuolaliuos ja kelaatin hajoaminen.
Solamenetelmällä liuokseen lisätään saostimia, jotka sisältävät erilaisia kationeja, jotta kaikki ionit saostavat kokonaan. Yhdenmukaisen saostumisen saamiseksi suola liuos, joka sisältää erilaisia kationeja, lisätään yleensä hitaasti liialliseen saostumiseen sekoittamiseksi siten, että kaikkien ionien konsentraatio ylittää suuresti sademäärän tasapainopitoisuuden ja kaikki komponentit erotetaan samaan aikaan suhteessa kuin mahdollista.
Sen periaate on Fe2++2 Fe3++8 OH -→ Fe3O4+4H2O.
Fe: n molaarinen suhde2+ja Fe3+on suora vaikutus saostumismenetelmällä valmistettujen nanohiukkasten kiderakenteeseen; Liuoksen, ionipitoisuuden ja reaktiolämpötilan pH -arvo vaikuttavat kaikki hiukkasten kokoon. Saostumismenetelmän pääongelma on, miten nanohiukkaset valmistetaan yhden kiderakenteen ja tasaisen hiukkaskoon kanssa säätelemällä reaktio -olosuhteita. Myös ulkoisen saostimen suodatus ja pesu on otettava huomioon.
Fe3O4Coprecipation-menetelmällä saadut nanohiukkaset ovat enimmäkseen pallomaisia rakenteellisia ja pieniä (5-10 nm). Reaktion matalan lämpötilan vuoksi saatujen hiukkasten kiteisyys on kuitenkin suhteellisen huono. Lisäksi Nano Fe3O4Tällä menetelmällä valmistetut hiukkaset ovat helppo agglomeroitu hiukkasten keskuudessa pesun, suodattamisen ja kuivauksen aikana, mikä vaikuttaa nanon suorituskykyynTriironetraoksidi.
Hydrolyysin saostumismenetelmä on vapauttaa OH- alkalisten aineiden hydrolyysillä. Yleisiä alkalia aineita ovat urea, heksametyleenimiamiini jne. Nämä aineet vapauttavat OH- hitaasti, mikä edistää yhtenäisten nanohiukkasten muodostumista valmistettaessa Nano Fe3O4 hiukkaset. Yleensä tämä menetelmä voi tuottaa nanohiukkasia, joiden hiukkasjakauma on 7 nm - 39 nm.
Ultraääni voi tuottaa kavitaatiovaikutusta liuottimessa, ja kavitaatiokupla muodosti romahtamisen hyvin lyhyessä ajassa 10-11 sekunnissa, mikä tuottaa korkean lämpötilan noin 5000 kt kuplassa. Verrattuna perinteiseen sekoittavaan tekniikkaan tämä kavitaatiosarja on helpompi saavuttaa mesoskooppinen tasainen sekoitus, eliminoida paikallinen pitoisuus epätasaisuus, parantaa reaktionopeutta, stimuloida uusien faasien muodostumista ja voi myös olla leikkausrooli agglomeraatiossa, mikä on edullinen pienten hiukkasten muodostumiseen. Ultraäänitekniikan soveltamisella ei ole erityisiä vaatimuksia järjestelmän ominaisuuksille, kunhan energiansiirtoon on nestemäinen väliaine. Vijayakumar. R et ai. käytti korkean intensiteetin ultraäänen säteilyä superparamagneettisen Fe: n valmistelemiseksi3O4 Hiukkaset, joiden hiukkaskoko on 10 nm, rauta -asetaatiliuosta.
Käyttämällä natriumasetaatin ionisoivan vähentymisvaikutusta vedessä asetaatin tuottamiseksi, FE pelkistettiin osittain Fe: ksi noin 180 asteessa korkeapaineisessa reaktorissa. Yonghui Deng ja muut lämmittivät FECL: n3Natriumasetaatti- ja etyleeniglykoli korkeapaineisessa reaktorissa 200 asteessa 8 tunnin ajan superparamagneettisen Fe: n valmistamiseksi3O4 nanohiukkaset.
Tämän menetelmän periaatteena on, että metalli -ionit ja sopivat ligandit muodostavat vakaan kompleksin huoneenlämpötilassa. Asianmukaisessa lämpötilassa ja pH -arvossa kompleksi tuhoutuu. Metalli -ionit vapautuvat uudelleen ja reagoivat liuoksen OH -ionien ja ulkoisten saostimien ja hapettimien kanssa liukenemattomien metallioksidien, hydroksidien, suolojen ja muiden eri valenssin saosteiden tuottamiseksi. Lisäkäsittely voi tuottaa tietyn koon tai jopa muodon nanohiukkasia.
2. Hydroterminen (liuotterminen) menetelmä:
Hydroterminen (liuotterminen) reaktio on yleinen termi kemiallisille reaktioille, jotka suoritetaan korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa nesteissä, kuten vesiliuoksessa (orgaaninen liuotin) tai höyry. Hydroterminen menetelmä on eräänlainen synteesi viime aikoina kymmenen vuoden aikana kehitetyn nanojauheen valmistukseen.TriironetraoksidiTällä menetelmällä valmistetaan pieni hiukkaskoko, tasainen hiukkaskoko, ei tarvita korkean lämpötilan kalsinaation esikäsittelyä, ja se voi toteuttaa monivalenteen ioni -dopingin. Hydroterminen menetelmä vaatii kuitenkin korkean lämpötilan ja korkean paineenkestävän laitteen käytön, joten tämän menetelmän kustannukset ovat korkeat ja laaja-alaisen tuotannon saavuttaminen on vaikeaa.
Nanometri Fe3O4valmistettu hydrotermisellä menetelmällä käytetään enimmäkseen epäorgaanisia rautasuoloja (FECL3 · 6H2O, FECL2 · 4H2O, feso4) ja orgaaniset rautasuolat (ferroseeni Fe (C5H5)2;
Shouheng Sun valmisti ylimääräisen paramagneettisen Fe3O4Hiukkaset, joilla on hallittavissa oleva hiukkaskoko hydrotermisellä menetelmällä. Ensinnäkin Fe3O4Hiukkaset, joiden hiukkaskoko 4Nm, valmistettiin käyttämällä Fe (ACAC) 3 Fe -lähteenä ja sitten Fe3O4Nanohiukkaset, joiden hiukkaskoko 4Nm, valmistettiin hallitsemalla pitoaika ja muut tekijät.
Zhen Li et ai. kertoi, että Fe3O4Nanohiukkaset valmistettiin käyttämällä yleistä FECL: tä3 · H2O edeltäjänä kalliiden Fe: n sijasta (ACAC)3.
Yadong Li et ai. kertoi, että monodispersio Fe3O4Nanohiukkaset valmistettiin FECL: llä3 · 6H2O, NAAC, EG ja PEG raaka -aineina ja hiukkaskoko oli säädettävissä.
3. Mikroemulsiomenetelmä:
Mikroemulsiomenetelmä viittaa voiteen muodostumiseen kahdella sekoittumattomalla liuottimella pinta -aktiivisen aineen vaikutuksen alla, ts. Amfifiiliset molekyylit jakavat jatkuvan väliaineen pieniin tiloihin mikroreaktorin muodostamiseksi, jossa reagenssit reagoivat kiinteän faasin tuottamiseen. Mikroreaktorin rajoituksen vuoksi ytimessä, kidekasvussa, koalesenssissa, klusteroinnissa ja muissa prosesseissa muodostetaan nanohiukkaset, joissa on kerros pinta -aktiivista ainetta ja tietty tiivistetty rakenne ja morfologia.
Nanometrikatalyytin valmistuksella mikrovoidemenetelmällä on yksinkertaisten laitteiden, lievän kokeellisten olosuhteiden ja hallittavan hiukkaskokojen edut, mikä on vertaansa vailla muille menetelmille. Siksi siitä on tullut erittäin mielenkiintoinen tekniikka nanokatalyyttien synteesissä. Nanokatalyytin valmistelua koskeva tutkimus mikrovoidemenetelmällä keskittyy enimmäkseen hiukkaskoon hallintaan, kun taas hiukkasten monodispersiteetin hallintaa koskeva tutkimus on suhteellisen vähemmän.
4. Sol -gelimenetelmä
Tämä menetelmä käyttää metallialkoksidien hydrolyysiä ja polymerointia metallioksidien tai metallihydroksidien tasaisen solun valmistamiseksi ja tiivistää sen sitten läpinäkyvään geeliin. Geeli kuivataan ja lämpökäsitetään oksidin ultrafiinijauheen valmistamiseksi. SOL -geelimenetelmän haittana on, että metallialkoksidien käyttö raaka -aineina johtaa korkeisiin kustannuksiin ja pitkään synteesisykliin geeliytymisprosessissa. Samanaikaisesti sool-geelimenetelmän soveltamista nanohiukkasten valmistukseen, joiden hiukkaskoko on alle 100 nm, ei ole ilmoitettu.
Lisäksi muut valmistusmenetelmät, kuten mikroaaltomenetelmä, pyrolyyttinen karbonyyliesiasteen menetelmä, ultraäänimenetelmä, ilmanhapetusmenetelmä, pyrolyysin pelkistysmenetelmä, polyolien pelkistysmenetelmä jne. On raportoitu peräkkäin.
Musta Fe3O4Nanohiukkaset voidaan saada lisäämällä Feso4Liuos ammoniakkiliuokseen mikroaaltouunissa 8s. Alivasatos et ai. Valmistettu monodispersio - Fe3O4Nanohiukkasia siitä lähtien tätä menetelmää on käytetty laajasti monodispersioiden magneettisten oksidinanohiukkasten valmistuksessa. Liu et ai. Valmistetut Fept-magneettiset nanohiukkaset, joiden halkaisija on 3Nm käyttämällä polyolin pelkistysmenetelmää ja rauta-asetyyliasetonaatin ja platina-asetyyliasetonaatin pelkistysreaktiota korkean lämpötilan nestefaasissa. Hiukkaset olivat monodispersioita pinta -aktiivisen aineen suojaamisessa. Meng Zhe et ai. onnistuneesti valmistettuTriironetraoksidiUltrafiinijauhe, jolla on korkea puhtaus, vahva magneettisuus ja pallomainen jakautuminen hapettumisella induktiolla ja Fe: n ilman hapettumisella (OH)2Jousitus huoneenlämpötilassa pH =10 tai niin.
Suositut Tagit: Triiron Tetraoksidi CAS 1317-61-9, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavara, myytävänä