计算确定黑色粉末中的酸性氧化物物是酸性氧化物亚铁还是四酸性氧化物三铁

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氧化铁和氧化亚铁 氧化铁 氧化亚铁 氢气还原四氧化三铁 木炭还原四氧化三铁 四氧化三铁还原 碳还原四氧化三铁 四氧化三铁还原成铁 高温还原四氧化三铁
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铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁
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3秒自动关闭窗口四氧化三铁为黑色立方晶体或红黑色无定形粉末&  四氧化三铁,又称磁性。分子式:Fe3O4 。黑色立方晶体或红黑色无定形粉末。5.18。1538℃(分解)。溶于酸,不溶于水、和。在空气中灼烧时转变为。有强磁性,具磁极的即天然磁石,灼热(约500℃)后磁性消失,冷却后磁性复原。在中以磁铁矿形式存在,是冶炼和的原料。由铁或在(或)中加热或由三氧化二铁在400℃以氢还原而制得。或由硫酸亚铁和的混合液与5%的沸腾溶液反应而得。用于医药、、电子和纺织等工业,以及用作、、和等的颜料、着色剂等。特制的磁性氧化铁可用以制造录音磁带和器材。&&&基本信息&四氧化三铁具有磁性,可用于制录音磁带和电讯器材  中文名称:四氧化三铁  英文名称:ferroferric oxide  别名:磁性氧化铁  分子式:Fe3O4   密度:5.18g/cm3  熔点:1538℃  性状:黑色粉末  折射率:3.0  闪点:7 ℃  溶解情况:溶于酸,不溶于水、和  用途:用作颜料和擦光剂等,特制的磁性氧化铁可用于制录音磁带和电讯器材  制备或来源:天然产有铁矿,可由铁在蒸气中加热或由在400℃下用氢还原而得  类别:氧化物物质简介&  在四氧化三铁中有两种化合价,经研究证明了Fe3O4是一种铁(Ⅲ)酸盐,即FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。黑色晶体,密度5.18克/立方厘米。有磁性,故又称磁性氧化铁。潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成。不溶于水,溶于酸。用作颜料和抛光剂。磁性用于制录音磁带和电讯器材。用红热铁跟水蒸气反应制得。因它具磁性又名磁性氧化铁。难溶于水,溶于酸(Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O),不溶于碱,也不溶于、等有机溶剂。但是天然的Fe3O4不溶于酸。  四氧化三铁可视为FeO·Fe2O3,经X射线研究认为它是铁(III)酸的盐  其名称为“偏铁酸亚铁”,化学式:Fe(FeO2)2  另外,它还是,因为在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。  铁丝在纯氧里燃烧生成四氧化三铁;铁在空气里加热到500℃,铁跟空气里的氧气起反应也生成四氧化三铁(现象:火星四射,放热,生成黑色固体——四氧化三铁。实验室里做实验注意实验时要在瓶底铺一层细沙或水。原因是:防止溅落的熔化物炸裂瓶底!);锻工砧子周围散落的蓝灰色碎屑主要是四氧化三铁;铁跟高温的水蒸汽发生置换反应生成四氧化三铁和;天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。四氧化三铁是一种重要的常见铁的化合物。  四氧化三铁是一种铁酸盐,即Fe2+(Fe3+O2)2(即Fe(FeO2)2前面2+和3+代表铁的价态)。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个亚铁离子显+2价,两个铁离子显+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。四氧化三铁其中铁的化合价为3/8。化学性质吸铁石是用四氧化三铁粉沫加填料和粘合剂压制而成  一、氧化性  带氧气且高温下,氧化成三氧化二铁:  Fe3O4 + O2 → 6Fe2O3  二、还原剂  高温下与还原剂反应:  3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe  Fe3O4 + 4CO → 3Fe+4CO2  Fe3O4+ 4H2 → 3Fe + 4H2O&  三、和酸反应  Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O制备方法&四氧化三铁溶于酸,不溶于水、乙醇和乙醚  1、铁在中燃烧生成四氧化三铁:  2O2+3Fe=Fe3O4(条件是点燃)&  2、和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和:  2NO2+3Fe=Fe3O4+N2(条件是高温)  3、水蒸汽和炽热的铁反应生成四氧化三铁:  4H2O+3Fe=Fe3O4+4H2&(条件是加热)主要用途&  四氧化三铁是一种常用的磁性材料。 特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。天然的是炼铁的原料,用于制底漆和面漆。它的硬度很大,可以作磨料。而且还可做颜料和抛光剂。&  常用作、、的颜料。工业用于制造防锈漆及其他底漆等。建筑业用于人造及水泥地面着色。电子电讯工业用于制造磁钢,也用作碱性干电池的阴极板。在机器制造业用于钢铁探伤。  我们还可以通过某些化学反应,比如使用等等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。俗称“烤蓝”。  
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在线咨询下载客户端关注微信公众号&&&分类:从分类角度看,金属可分为黑色金属和有色金属.铁是日常生活中最常见的黑色金属,请回答下列问题:问题1:铁为何称为黑色金属?(1)同学们经百度查询,得到以下两种解释,你认为下列解释正确的是.(填字母)A.因为铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属.B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属.(2)已知某黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物.请定性证明其中含有Fe3O4(只要求简述实验方法)?.(3)将适量FeO粉末溶于过量稀硫酸中,并将所得溶液分为两份.一份溶液加入少量硝酸钾晶体,发现溶液颜色发生改变,此反应的离子方程式为,另一份溶液加入一定量氢氧化钠溶液,所见主要实验现象为.问题2:已知CuO在高温时可分解为Cu2O和O2,为探究Fe2O3高温灼烧时是否分解为FeO和O2,同学们设想了两种探究方法:C.看灼烧前后固体颜色是否变化.D.看灼烧前后固体质量改变情况.(4)实验时应将Fe2O3放在中灼烧.(填仪器名称)(5)方法C中,如果高温灼烧后固体颜色发生明显改变,说明Fe2O3发生了变化.能否说明产物一定为FeO?,(填“能”或“不能”)理由是.(6)方法D中,测得实验结果是固体灼烧前后的质量比为30:29,则高温灼烧后固体生成物是.从分类角度看,金属可分为黑色金属和有色金属.铁是日常生活中最常见的黑色金属,请回答下列问题:问题1:铁为何称为黑色金属?(1)同学们经百度查询,得到以下两种解释,你认为下列解释正确的是.(填字母)A.因为铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属.B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属.(2)已知某黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物.请定性证明其中含有Fe3O4(只要求简述实验方法)?.(3)将适量FeO粉末溶于过量稀硫酸中,并将所得溶液分为两份.一份溶液加入少量硝酸钾晶体,发现溶液颜色发生改变,此反应的离子方程式为,另一份溶液加入一定量氢氧化钠溶液,所见主要实验现象为.问题2:已知CuO在高温时可分解为Cu2O和O2,为探究Fe2O3高温灼烧时是否分解为FeO和O2,同学们设想了两种探究方法:C.看灼烧前后固体颜色是否变化.&&&&D.看灼烧前后固体质量改变情况.(4)实验时应将Fe2O3放在中灼烧.(填仪器名称)(5)方法C中,如果高温灼烧后固体颜色发生明显改变,说明Fe2O3发生了变化.能否说明产物一定为FeO?,(填“能”或“不能”)理由是.(6)方法D中,测得实验结果是固体灼烧前后的质量比为30:29,则高温灼烧后固体生成物是.科目:难易度:最佳答案解:(1)铁是在高温下炼制成,高温下会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化铁,颜色都是黑色氧化物,氧化铁是红色氧化物时常温下缓慢氧化或电话腐蚀生成得到;故答案为:A;(2)黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物.定性证明其中含有Fe3O4的方法是利用证明含有氧化物设计分析,方法为:用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测显蓝色或用纯净的CO与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检验有白色沉淀生成,说明其中含有Fe3O4;故答案为:用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测显蓝色或用纯净的CO与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检验有白色沉淀生成,说明其中含有Fe3O4;(3)FeO粉末溶于过量稀硫酸中生成硫酸亚铁和水,一份溶液加入少量硝酸钾晶体溶解后和溶液中的硫酸形成硝酸具有氧化性能氧化亚铁离子为三价铁离子溶液由浅绿色变化为棕黄色,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;另一份溶液加入一定量氢氧化钠溶液,所见主要实验现象为是白色沉淀氢氧化亚铁杯氧化为灰绿色最后变为红褐色沉淀;故答案为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;产生白色絮状沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;(4)固体灼烧需要高温应放在坩埚中进行;故答案为:坩埚;(5)方法C中,如果高温灼烧后固体颜色发生明显改变,说明Fe2O3发生了变化,但不能说明产物一定为FeO,因为颜色变化只能是红色变化为黑色,而黑色铁的氧化物还有Fe3O4;故答案为:不能;Fe3O4也是黑色的;(6)方法D中,测得实验结果是固体灼烧前后的质量比为30:29,依据Fe2O3的摩尔质量为160g/mol,所以灼烧后摩尔质量为232g/mol,得到高温灼烧后固体生成物是Fe3O4;故答案为:Fe3O4;解析(1)铁是在高温下炼制成,高温下会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化铁,颜色都是黑色氧化物,氧化铁是红色氧化物时常温下缓慢氧化或电话腐蚀生成得到;(2)黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物.定性证明其中含有Fe3O4的方法是利用证明含有氧化物设计分析,方法为:用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测显蓝色或用纯净的CO与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检验有白色沉淀生成,说明其中含有Fe3O4;(3)FeO粉末溶于过量稀硫酸中生成硫酸亚铁和水,一份溶液加入少量硝酸钾晶体溶解后和溶液中的硫酸形成硝酸具有氧化性能氧化亚铁离子为三价铁离子溶液由浅绿色变化为棕黄色,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;另一份溶液加入一定量氢氧化钠溶液,所见主要实验现象为是白色沉淀氢氧化亚铁杯氧化为灰绿色最后变为红褐色沉淀.故(4)固体灼烧需要高温应放在坩埚中进行;(5)方法C中,如果高温灼烧后固体颜色发生明显改变,说明Fe2O3发生了变化,但不能说明产物一定为FeO,因为颜色变化只能是红色变化为黑色,而黑色铁的氧化物还有Fe3O4;(6)方法D中,测得实验结果是固体灼烧前后的质量比为30:29,依据Fe2O3的摩尔质量为160g/mol,依据2Fe2O3=4FeO+O2,2×160:4M=30:29 M=77.33,不符合;6Fe2O3=4Fe3O4+O2,6×160:4M=30:29,=232g/mol,符合;得到灼烧后摩尔质量为232g/mol,得到高温灼烧后固体生成物是Fe3O4;知识点:&&&&基础试题拔高试题热门知识点最新试题
关注我们官方微信关于跟谁学服务支持帮助中心四氧化三铁:四氧化三铁-基本资料,四氧化三铁-化学式_四氧化三铁-牛宝宝文章网
四氧化三铁:四氧化三铁-基本资料,四氧化三铁-化学式 四氧化三铁
四氧化三铁,化学式Fe3O4。别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。不可以读作"偏铁酸亚铁"或"偏铁酸铁"Fe(FeO2)2,不是氧化铁与氧化亚铁的混合物,但可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物。 此物质溶于酸,不溶于水、碱及乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸,潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。通常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。四氧化三铁_四氧化三铁 -基本资料中文名称:氧化铁黑中文别名:C.I.颜料黑11;氧化铁黑;铁黑;铁氧黑英文名称:C.I. Pigment Black 11英文别名:77499; iron oxide blackCAS:;;;EINECS:235-442-5四氧化三铁_四氧化三铁 -化学式四氧化三铁是铁的1种氧化物,其化学式为Fe3O4即FeO?(Fe2O3),相对分子质量为231.54。四氧化三铁是中学阶段唯一可以被磁化的铁化合物。四氧化三铁中含有Fe和Fe,X射线衍射实验表明,四氧化三铁具有反式尖晶石结构,晶体中从来不存在偏铁酸根离子FeO?。四氧化三铁,又称磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石,天然矿物类型为磁铁矿。铁在四氧化三铁中有2种化合价,为反式尖晶石结构,即[FeⅢ]t[FeⅢFeⅡ]oO?,氧做立方最密堆积。另外,四氧化三铁还是导体,因为在磁铁矿中由于Fe与Fe在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的2种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。四氧化三铁_四氧化三铁 -全解介绍在这里采用问答的方法来解答关于四氧化三铁的种种问题性质Q:能否简介Fe3O4的性质A:黑色的Fe3O4是铁的1种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度为5.17g/cm3,不溶于水,可溶于酸,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。(也有文献指出Fe3O4的熔点为1538℃,不溶于酸)Q:磁铁用火烧会失去磁性,Fe3O4的磁性受温度影响吗?A:铁磁性和亚铁磁性物质在Curie温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质。Fe3O4的Curie温度为585℃Q:这几种磁性有什么区别呢?A:可把物质的磁性分为5类:(a)抗磁性(反磁性):物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反,没有永久磁矩。(b)顺磁性:原子或分子中有未成对电子存在,存在永久磁矩,但磁矩间无相互作用。(c)铁磁性:每个原子都有几个未成对电子,原子磁矩较大,且相互间有作用,使原子磁矩平行排列。(d)亚铁磁性(铁氧体磁性):相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。(e)反铁磁性:在Néel温度以上呈顺磁性;在低于Néel温度时,磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。四氧化三铁Q:铁只有Fe3O4这种氧化物具有顺磁性吗?A:这是不正确的,如γ―Fe2O3同样具有亚铁磁性不幸的是,在中学阶段,这种物质完全没有被提及。Q:为什么Fe3O4有高的电导率?A:可以把Fe3O4不平常的电化学性质归因于电子在Fe2+与Fe3+之间的传递结构【重点】Q:我们化学老师说Fe3O4可以看成FeO?Fe2O3?A:这种写法较好说明了Fe3O4中含有Fe(II)和Fe (III)。缺点是这种类似复盐的化学式写法容易使学生误认为Fe3O4是混合物(或固溶体)。此外,这并不能表名Fe3O4的真实结构。Q:也可以看成Fe(FeO2)2,即铁酸(III)亚铁(II)?(或称偏铁酸亚铁或铁酸亚铁)A:Fe3O4为反式尖晶石结构,属于立方晶系,氧原子处于立方密堆积结构,一半的Fe3+占据四面体位置,Fe2+和另一半Fe3+占据八面体位置。晶体中并不含FeO2-离子。其真实结构可较好地表示为Fe(II)Fe(III)[Fe(III)O4]关于四氧化三铁中铁元素的化合价【重点】Q:Fe3O4中,铁元素的化合价是多少?A:Fe3O4中铁元素的氧化数为+2和+3,表观氧化数为正三分之八Q:化合价与氧化数有什么关系?表观氧化数是什么?A:化合价包括共价、离子价、配位数和氧化数(氧化态)几个概念。当分子中原子之间的共享电子对被指定属于电负性较大的原子后,各原子所带的形式电荷分别称为它们的氧化数。对于Fe3O4,,氧化数与离子价同义。离子价是在离子型晶体或分子中,或在溶液与熔融盐中,离子所带的电荷。表现(平均)氧化数可直接由化学式决定,有较大的人为因素。与之相对,共价化合物的(实际)氧化数要根据分子的微观结构进行判断。Q:为何要引入表现氧化数的概念?A:引入表观氧化数的概念是为了使氧化还原反应的判断、配平和计算更为方便、快捷。Q:为何把Fe3O4称作混合价态氧化物而不是混合氧化物?A:这是为了避免出现歧义。若称作混合氧化物容易与氧化物的混合物混淆。其他问题Q:Fe3O4是混合物吗?A:不,Fe3O4是纯净物。它的组成大致是固定的,铁原子与氧原子的个数比约为3:4.(由于晶体缺陷,原子个数比并不是准确值,但通常可以忽略)Q:为什么铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁?A:通常的解答是比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小,得出Fe3O4的热力学稳定性最大,因此产物是Fe3O4。但此处使用这个方法不太恰当。较好的方法是通过分别计算比较高温时生成3种铁的氧化物相互转化的反应的摩尔Gibbs自由能变得出结论。已有文献对此进行的分析。(查阅文献时请注意,ΔG=ΔH-TΔS并不是Gibbs-Helmholtz方程,请勿把两者混淆)Q:既然Fe3O4热力学最稳定,为什么在常温下铁发生氧化反应,生成的铁锈主要成分是Fe2O3?χH2O呢?这不是说明Fe2O3通常最容易生成吗?A:其实这也是不严谨的认识。铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为3种氧化物膜所复盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe2O3,中间则是Fe3O4.更确切地说,也许是3种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加,可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层事实上,几乎所有实际固体的表面上都存在不同的结构不完整性和组成不均匀性,简单地用标准摩尔生成Gibbs自由能作为判断依据是不合理的。Q:为什么铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气?氢气不会还原Fe3O4吗?A:2个反应发生的温度不同。高温时氢气可以还原Fe3O4,在温度较低时,铁则可以置换水蒸气中的氢。同样可以借助计算反应的摩尔Gibbs自由能得出结论。Q:怎样制取Fe3O4?A:可由把水蒸气通过赤热的铁、FeO的部分氧化或由Fe2O3加热到1400℃以上制得。对于Fe3O4纳米粒子则有化学共沉淀法、溶胶-凝胶法等多种制备方法,下面进行详述。Q:Fe3O4能否在铁表面形成致密氧化膜?有抗腐蚀效果吗?A:Fe3O4有抗腐蚀效果,如钢铁制件的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜,以用于增加抗蚀性、光泽和美观的方法常见化学反应铁丝在氧气中燃烧(1)在高温下,易氧化成氧化铁。4Fe3O4+O2=高温=6Fe2O3(2)在高温下可与还原剂CO、Al,C等反应。3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2(3)在加热条件下可与还原剂氢气发生反应。Fe3O4+4H2=加热=3Fe+4H2O(4)二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气2NO2+3Fe=高温=Fe3O4+N2(5)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁 2O2+3Fe=点燃=Fe3O4(6)水蒸气和炽热的铁反应生成四氧化三铁 4H2O+3Fe=高温=Fe3O4+4H2(7)和酸反应 Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O四氧化三铁_四氧化三铁 -其他信息简单介绍四氧化三铁具有铁磁性,如果形成颗粒半径在纳米级别,称为四氧化三铁磁性颗粒。反应原理2013来,有关纳米Fe3O4制备的文献大量涌现,一些新型的制备工艺也不断出现。传统制备纳米Fe3O4的方法主要有沉淀法、水热(溶剂热)法、微乳化法、溶胶-凝胶法。新兴的制备方法如微波法、热解羰基前躯体法、超声法、空气氧化法、热解-还原法、多元醇还原法等正逐渐成为学者们研究的热点。在相关制备Fe3O4的方法中,新型的表面活性剂、制备体系也都有所突破。表面活性剂已经不仅仅局限于SDS、PEG、CTAB、柠檬酸、油酸等,用NSOCMCS、聚丙烯酰胺作修饰剂也有于报道。制备体系也相继出现乙醇-水体系、正丙醇-水、丙二醇-水体系等。1、沉淀法沉淀法由于其工艺操作简单成本较低,产品纯度高,组成均匀,适合于大规模生产,成为最常用的纳米颗粒的制备方法。同时,通过向沉淀混合液中加入有机分散剂或络合剂可提高纳米粒子的分散性,克服纳米粒子易团聚的缺点。常用的沉淀法有共沉淀法、水解沉淀法、超声沉淀法、醇盐水解法和螯合物分解法等。(1) 共沉淀法共沉淀原理共沉淀法在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂,让所有离子完全沉淀。为了获得均匀的沉淀,通常将含有多种阳离子的盐溶液慢慢加入到过量的沉淀剂中进行搅拌,使所有离子的浓度大大超过沉淀的平衡浓度,尽量使各组分按比例同时析出来。其原理是Fe+2Fe+8OH→Fe3O4+4H2O。具体如右图。沉淀法制备纳米粒子时,Fe、Fe的摩尔比直接影响产物的晶体结构;溶液的pH值、离子浓度、反应温度等均影响微粒的尺寸大小。如何通过控制反映条件制备晶体结构单一、颗粒尺寸均匀的纳米颗粒是沉淀法所面临的主要问题。外沉淀剂的过滤、洗涤也是必须考虑的问题。共沉淀法得到的四氧化三铁纳米粒子多为球形结构,粒径较小(5~10nm)。但由于该反应的温度比较低,所以得到的粒子的结晶性相对较差。而且,该法制备的纳米Fe3O4微粒沉淀在洗涤、过滤和干燥时颗粒间易发生团聚,会影响纳米Fe3O4的性能。(2) 水解沉淀法水解沉淀法就是利用碱性物质的水解释放OH,常用的碱性物质有尿素、己二胺等,这些物质释放OH的速度比较慢,在制备纳米Fe3O4微粒时有利于生成颗粒均匀的纳米颗粒,通常这种方法能制备出颗粒分布在7nm到39nm的纳米颗粒。(3) 超声沉淀法超声能在溶剂中产生空化效应,产生的空化气泡在10~11秒的极短时间内塌陷,泡内产生5000K左右的高温。该系列空化作用与传统搅拌技术相比更容易实现介观均匀混合,消除局部浓度不均,提高反应速度,刺激新相的形成,而且对团聚还可以起到剪切作用,有利于微小颗粒的形成。超声波技术的应用对体系的性质没有特殊的要求,只要有传输能量的液体介质就可以。Vijayakumar.R等用高强度超声波的辐射,从乙酸铁盐水溶液制得粒径为10nm,具有超顺磁性的Fe3O4颗粒。(4) 醇盐水解法利用醋酸钠在水中电离生成醋酸根的还原作用,在高压反应釜中180℃左右将Fe部分还原Fe,Yonghui Deng等用FeCl?醋酸钠和乙二醇在高压反应釜中加热200℃8h即制得了具有超顺磁性的Fe3O4纳米颗粒。(5) 螯合物分解法该法原理是金属离子与适当的配体形成常温稳定的络合物,在适宜的温度和pH值时络合物被破坏,金属离子重新释放出来与溶液中的OH离子及外加沉淀剂、氧化剂作用生成不同价态不溶性的金属氧化物、氢氧化物、盐等沉淀物,进1步处理可得一定粒径甚至一定形态的纳米粒子。2、水热(溶剂热)法水热(溶剂热)反应是高温高压下在水溶液(有机溶剂)或蒸气等流体中进行的有关化学反应的总称。水热法是近十余年发展起来的1种制备纳米粉体的合成,用此法所制备的Fe3O4粒径小、粒度较均匀、不需要高温煅烧预处理,并可实现多价离子的掺杂。然而,由于水热法要求使用耐高温、高压的设备,因而此法成本较高,难以实现规模化生产。水热法制备纳米Fe3O四大多采用无机铁盐(FeCl3?6H2O、FeCl2?4H2O、FeSO4)和有机铁盐(二茂铁Fe(C5H5)2)作为先驱体,以联氨、聚乙烯基乙二醇、PVP等作为表面活性剂,在低于200℃的碱性溶液条件下合成。Shouheng Sun用水热方法制备了粒径可控的超顺磁性Fe3O4颗粒。首先以Fe(acac)?为Fe源制备粒径为4nm的Fe3O4颗粒,然后以粒径为4nm的Fe3O4颗粒为晶种,通过控制保温时间等因素分别制备了粒径分别为6、8、12、16nm的Fe3O4纳米颗粒。Zhen Li等报道了采用常见的FeCl3?H2O替代价格昂贵的Fe(acac)作为前驱体,制备了?纳米颗粒。Yadong Li等报道了以FeCl3?6H2O、NaAC、EG、PEG为原料制备了单分散性的Fe3O4纳米颗粒,且粒径尺寸可调。3、微乳化法微乳化法是指2种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液,也就是双亲分子将连续介质分割成微小空间而形成微型反应器,反应物在其中反应生成固相,由于成核、晶体生长、聚结、团聚等过程受到微反应器的限制,从而形成包裹有一层表面活性剂并且有一定凝聚态结构和形态的纳米颗粒。微乳液法制备纳米催化剂,具有所需设备简单、实验条件温和、粒子尺寸可控等优点,这是其它方法所不能比拟的。因此,成为纳米催化剂合成中令人十分关注的技术。关于微乳液法制备纳米催化剂方法的研究多集中于对粒子尺寸的控制上,关于对粒子单分散性的控制研究还比较少。4、溶胶-凝胶法(sol-gel)该法是利用金属醇盐的水解和聚合反应制备金属氧化物或金属氢氧化物的均匀溶胶,再浓缩成透明凝胶,凝胶经干燥热处理后制得氧化物超微粉的。Sol-gel方法的缺点是采用金属醇盐作为原料致使成本偏高,且凝胶化过程合成周期长。同时,应用sol-gel法制备粒径100nm以下的纳米颗粒还未见报道。此外,其它制备方法如微波法、热解羰基前躯体法、超声法、空气氧化法、热解-还原法、多元醇还原法等相继有报道。海岩冰等用FeSO4溶液加入氨水溶液在微波炉中8s即得到黑色的Fe3O4纳米颗粒。Alivasatos等用热解羰基前躯体法制备出了单分散的γ-Fe3O4纳米粒子,此后该法在制备单分散的磁性氧化物纳米粒子中得到了广泛的应用。Liu等采用多元醇还原法,利用乙酰丙酮亚铁和乙酰丙酮合铂在高温液相中的还原反应制取了直径为3nm的FePt磁性纳米粒子,该粒子在表面活性剂的保护下呈现单分散状态。孟哲等人在室温下pH=10左右的环境中采用氧化诱导、空气氧化Fe(OH)2悬浮液成功制备出高纯度、磁性强、球形分布的Fe?O?超细粉体。应用在当代电气化和信息化社会中,磁性材料的应用非常广泛。四氧化三铁磁性材料作为1种多功能磁性材料,在肿瘤的治疗、微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域均已有广泛的应用,这种材料很有发展前景。各种磁性物质内部的磁结构欢迎您转载分享:
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