纳米氧化铁的研究
热分解制备氧化铁纳米粒子的研究及其应用
热分解制备氧化铁纳米粒子的研究及其应用随着纳米科技的发展，纳米材料的应用越来越广泛。
其中，氧化铁纳米粒子因其特有的光学、磁学、电学等特性，在医药、生物工程、磁性材料等领域得到了广泛的应用。
然而，传统的化学方法制备的氧化铁纳米粒子存在着粒径分布不均、团聚现象等问题，因此需要寻找新的制备方法。
本文将介绍热分解法制备氧化铁纳米粒子的研究进展，以及其在药物输送和磁性材料等领域的应用。
一、热分解法制备氧化铁纳米粒子的原理热分解法制备氧化铁纳米粒子是一种比较常用的方法。
该方法主要是通过在高沸点溶剂环境中的金属前驱体分解，然后形成纳米粒子。
其过程可概括为以下几步：1.金属前驱体的选择用于制备纳米颗粒的前驱体的选择取决于所得到的氧化物的化学性质。
对于氧化铁，通常使用的前驱体是铁羰基（Fe3(CO)12）或氯化铁（FeCl3）等。
2.前驱体在高沸点溶剂环境中分解将铁羰基或氯化铁注入到高沸点有机溶剂中时，前驱体会在高温下分解产生氧化铁纳米颗粒。
3.表面修饰氧化铁纳米颗粒的表面通常不稳定，需要进行表面修饰。
一些方法可以用来改善表面稳定性，如使用有机物作为表面活性剂等。
4.分离和洗涤分离和洗涤用于从反应体系中分离出所得到的氧化铁纳米颗粒，以及去除其他污染物质。
常用的分离方法包括离心分离、沉淀和过滤等。
二、热分解法制备氧化铁纳米粒子的研究进展在热分解法制备氧化铁纳米粒子方面，已经有很多研究工作进行。
许多学者通过改变反应条件，如反应温度、反应时间、前驱体的类型等，来控制氧化铁纳米粒子的大小和形状。
例如，Tanaka等人发现，在使用铁羰基作为前驱体和2-甲基-1-丙醇作为表面活性剂的条件下，当反应时间为1小时时，所得到的氧化铁纳米颗粒的平均粒径为2.2纳米。
同时，许多学者也在表面修饰方面进行了研究。
Shen等人发现，使用聚乙烯亚胺磷酸酯聚合物修饰氧化铁纳米颗粒的表面可以有效地提高颗粒的稳定性。
Gao等人通过合成Fe3O4的核壳结构纳米颗粒，并对其表面进行修饰，制备了一种用于肿瘤治疗的新型药物输送系统。
多孔纳米氧化铁
以下是对多孔纳米氧化铁更详细的解析，从其基本特性、制备方法、应用领域等方面进行阐述。
一、基本特性多孔纳米氧化铁，顾名思义，是一种具有多孔结构和纳米尺度的氧化铁材料。
这种材料具有很高的比表面积，这意味着它具有更多的活性位点，能够更有效地与周围环境中的物质进行相互作用。
同时，多孔结构使得这种材料具有出色的吸附性能和传质性能，这对于许多应用来说都是非常重要的。
此外，多孔纳米氧化铁还具有优异的磁性能、电性能等，这使得它在许多领域都有广泛的应用前景。
例如，在环境治理领域，多孔纳米氧化铁可以作为高效的催化剂或吸附剂，用于去除废水、废气中的有害物质。
二、制备方法多孔纳米氧化铁的制备方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法、掺杂法、电化学法等。
这些方法各有特点，可以根据具体需求选择合适的制备方法。
溶胶-凝胶法：这种方法是通过将金属盐或金属醇盐溶解在溶剂中，形成均匀的溶液，然后通过水解和缩合反应形成溶胶，最后通过凝胶化、干燥和热处理等步骤制备出多孔纳米氧化铁。
这种方法制备的材料具有均匀的孔径分布和较高的比表面积。
共沉淀法：这种方法是通过将两种或多种金属盐溶液混合，然后加入沉淀剂使金属离子共同沉淀下来，最后通过热处理等步骤制备出多孔纳米氧化铁。
这种方法制备的材料通常具有多种金属的协同效应，可以提高催化性能。
水热法：这种方法是在高温高压的水热条件下，使金属盐或金属氧化物与水发生反应，生成多孔纳米氧化铁。
这种方法制备的材料通常具有较高的结晶度和较好的分散性。
掺杂法：这种方法是通过在氧化铁中掺杂其他金属元素或氧化物，以改善其催化性能或吸附性能。
掺杂的元素可以是过渡金属、稀土金属等，它们可以与氧化铁形成固溶体或复合物，从而提高材料的性能。
电化学法：这种方法是通过电化学反应在电极上沉积出多孔纳米氧化铁。
这种方法制备的材料通常具有较好的导电性和较高的催化活性。
三、应用领域多孔纳米氧化铁在环境治理、能源转化与存储、生物医学等领域都有广泛的应用前景。
硫酸亚铁液相法制纳米氧化铁的研究
速度最快时的温度低得多 , 所以在适当低温下有 利于晶粒的生成 , 不利于晶粒的长大 , 一般可得
到细小的晶体 。相反 , 提高温度 , 加速了晶体的 长大速度 , 使晶体粒子增大 。 在氧化反应空气量
0.6L /m in、 搅拌 速 度 500r /m in、 氧 化反 应 时 间 2h, pH 为 5、 煅烧温度在 800℃条件下 , 氧化反 应温度对最终产物的影响见表 3。
T3
γ3 (ln (c*
/c))
(4)
结晶速率为 : dm /dt =ADδc* (c /c* -1)
(5)
式中 B为前因子 , γ为晶核的表面 张力 , V 为新相 (a - F eOOH 微 小颗粒 ) 的摩尔体积 , R 为晶核半径 , T 为体系温度 , c*和 c分别为溶液 平衡浓度和实际浓度 , D 为结晶组 分扩散系数 ,
化 。后一种颜色变化过程说明产生了其他铁的氧 化物 , 如 Fe3O 4 、 Fe2O 3 等 。
在没有表面处理的条件下 , 吸油值指标能间 接反映粉体的粒径和微孔结构 , 用纳米氧化铁红
粒径和吸油值指标来讨论各参数对该反应过程的 影响 。 实 验中固 定空气 量 0.6L /m in、 搅拌 速度 500r /m in、 反应温度 30℃、 煅烧温度 800℃, 改 变氧化反应的时间 , 制得的产物性能如表 1。
整 pH 值 , 可以制得 不同色相 的氧化 铁中间体 ,
如表 2。 由此看出 , pH 值 小于 4时 氧化反应几乎 不
能进行 , pH 值大于 6时 , 氧化 速度快并有脱 水 反应产生 , 出现红相 。
表 2 pH 值对氧化铁中间体的影响
T ab le 2 T he influence o f pH va lue on the
氧化铁纳米粒子的制备及应用
氧化铁纳米粒子的制备及应用近年来，随着纳米科技的发展，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
氧化铁纳米粒子（iron oxide nanoparticles）作为一种纳米材料，其特殊的磁性、光学和化学性质，使其在医学、环保、能源等领域得到了广泛应用。
本文将探讨氧化铁纳米粒子的制备方法以及其在不同领域的应用。
一、氧化铁纳米粒子的制备方法目前，制备氧化铁纳米粒子的方法主要有四种：化学还原法、热分解法、溶剂热法和共沉淀法。
化学还原法是利用金属离子的还原作用在溶液中制备氧化铁纳米粒子的方法。
在该方法中，氧化还原反应是通过还原剂将金属离子还原成纳米颗粒的。
热分解法是利用高温下有机金属桥联合物的热解分解的方法，通过控制温度、时间和反应物浓度合理来制备氧化铁纳米粒子。
溶剂热法是利用有机溶剂中及其混合物中金属离子和氧源的齐聚反应制备氧化铁纳米颗粒的方法。
最后，共沉淀法是将两种金属离子混合在一起，加入一个碱性沉淀剂，在一定条件下形成氧化铁晶体和纳米孔道的方法，产生氧化铁纳米颗粒。
二、氧化铁纳米粒子在医学应用中的意义氧化铁纳米粒子在医学中具有广泛的应用前景。
其磁性属性可以通过磁共振成像(MRI)来成像诊断，被广泛应用于临床领域。
同时，氧化铁纳米粒子可以作为药物、蛋白质等靶向传递的材料，可以提高药物的靶向性和生物活性。
另外，氧化铁纳米粒子还可以用来作为肿瘤治疗的载体，由于其磁性，可以在磁场下实现磁热治疗，产生局部高温杀死肿瘤细胞。
三、氧化铁纳米粒子在环保应用中的作用氧化铁纳米粒子在环保方面的意义也很重要。
通过氧化铁纳米粒子的吸附过程，可以有效去除废水中的重金属、有机染料、电池液泄漏物等有害物质。
另外，将氧化铁纳米粒子复合于多孔性材料中后，可以用作高效的催化剂，具有很好的环保效果。
四、氧化铁纳米粒子在能源领域的应用氧化铁纳米粒子在能源领域的应用也十分广泛。
例如，将其作为电池电极材料，具有高能量密度和长循环寿命的特性。
另外，将氧化铁纳米粒子制成纳米发电机，可以利用其磁性产生电能。
2023年纳米氧化铁行业市场调研报告
2023年纳米氧化铁行业市场调研报告市场概述随着科技的不断发展和人们对环保意识的增强，纳米氧化铁被广泛应用于水净化、废气处理、医药、能源和电子等众多领域中，因此市场需求量逐年增加。
在我国，纳米氧化铁的产业发展相对较为成熟，主要分布在江苏、浙江、山东等省份。
目前，市场竞争较为激烈，市场份额主要被少数的大厂家所占据，同时小厂家也在逐渐崛起。
市场规模截至2021年，全球纳米氧化铁市场规模估计约为8.75亿美元，预计到2026年将达到15.32亿美元，年复合增长率为10.1%。
在我国，2020年纳米氧化铁市场规模估计约为7.1亿元人民币，预计到2025年将达到10.5亿元人民币，年复合增长率为8.9%。
市场应用1. 水净化行业纳米氧化铁作为一种优良的水处理剂，具有良好的去除有机物和重金属离子的能力，在净水领域得到了广泛应用。
目前，我国的农业、家庭和工业等领域中，广泛采用纳米氧化铁作为净水剂，它们的应用范围包括：污水处理、饮用水处理、给排水、生产水、工业水等。
2. 废气处理行业纳米氧化铁作为一种新型的废气处理剂，具有高效、安全、稳定性强等优点，广泛应用于炼油、钢铁、化工、医药、食品、印染、涂料、造纸、印刷、建材、电力等不同工业的废气处理中。
在搭载催化剂的纳米氧化铁可以具有更优秀的性能，有望在未来的废气处理行业中得到更广泛的应用。
3. 医药行业纳米氧化铁在医药上的应用主要是作为一种新型药物载体，其高比表面积、高生物活性、高特异性和可控性使其成为一种独特的医药材料。
纳米氧化铁可以被用于制备智能控制型药物释放、医疗成像、治疗、诊断和光学等领域。
4. 能源和电子行业近年来，纳米氧化铁在能源和电子行业得到了越来越多的关注。
纳米氧化铁固体电解质电池、动力电池、太阳能电池、燃料电池等领域具有广泛的应用前景。
此外，纳米氧化铁还可以用于制备磁性材料、催化剂、传感器、电子器件等电子行业的应用。
市场竞争目前，纳米氧化铁市场上主要的竞争者包括Sigma-Aldrich、Evonik、Advanced Nano Products、EPRUI Biotech、Nanocerox、ABC Nanotech、Reade Advanced Materials等。
纳米氧化铁粉制取微细铁粉的研究
（ 海大学 材料科学与工程学 院， 海 上 上
悦
２０７） ０ ０ ２
摘
要 ： 文 探 讨 了 用 纳 米 氧 化 铁 粉 末 还 原 来 制 取 微 细 铁 粉 的 工 艺 。 用 纳 米 氧 化 铁 粉 末 同的还 原 时间 下 ， 不 用氢 气还 原 来制 备 微 细铁 粉 。研 究表 明 纳 米氧 化
维普资讯
第 １ ６卷 第 ２期 ２０ ０ ６年 ４月
粉 末 冶 金 工 业
ｌ Ｏｗ ＤＥＲ Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＧＹ ＮＤＵＳ ＲＹ Ｉ Ｔ
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ． １１ ２
Ａｐ ． ０ ６ ｒ２ ０
纳 米 氧 化 铁 粉 制 取 微 细铁 粉 的研 究
Ｈ２ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｅ ｕ ｅ ｆ ｒｄ ｆｅ ｅ ｔ ｉ ｅ ｗａ ｖ ｓ ｉａ ｅ Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｎ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｉ ｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｅ ｔ ｔ ｄ． ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ａ ｏ— ｓ ｅ ｒ ａ ｆ ｔ ｆ ｔ ｎ ｇ ｓ ｉ ｄｆ － ｚ ｅ
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效应 和宏观 量子 隧 道 效 应 ， 而 使 得超 细粉 体 与 常 从 规块状 材料 相 比具 有 一 系列 优 异 的 物理 、 学及 表 化
氧化铁纳米材料的制备及其性质表征
氧化铁纳米材料的制备及其性质表征近年来，氧化铁纳米材料的制备和研究越发受到人们的关注。
氧化铁纳米材料具有比传统氧化铁材料更强的光学、磁学等性能，这意味着氧化铁纳米材料有着更广泛的应用前景。
本文将介绍氧化铁纳米材料的制备及其性质表征。
一、氧化铁纳米材料的制备氧化铁纳米材料具有较小的体积和大的表面积，因此制备过程相对较为复杂。
常用的氧化铁纳米材料制备方法有化学合成法、热分解法、水热合成法、溶剂热法和微波辅助合成法等。
其中，常用的化学合成法包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳法等。
下面我们将介绍其中的共沉淀法和水热法。
1. 共沉淀法共沉淀法是一种较为简单的化学合成方法。
该方法通过将金属离子和盐类共同加入到溶液中，使用还原剂使之还原，从而生成氧化铁纳米材料。
共沉淀法制备氧化铁纳米材料需要选择良好的还原剂和条件，否则还原剂过量或不足都会影响氧化铁纳米材料的质量和性质。
2. 水热法水热法是在高温高压条件下，将金属离子和其他化学物质在水溶液中混合反应所产生的一种方法。
在水热法中，反应过程通常在高温和高压下进行。
水热法制备氧化铁纳米材料可以获得较为均匀的颗粒分布，但是需要注意反应条件，过高或过低的反应条件都会影响氧化铁纳米材料的质量和性质。
二、氧化铁纳米材料的性质表征氧化铁纳米材料具有比传统氧化铁材料更强的光学、磁学等性能。
基于这些性质，可以使用多种方法进行性质表征。
1. X射线衍射X射线衍射是一种最基本的物质结构表征方法，不同物质的晶体结构会引起不同的X射线衍射图样。
通过对氧化铁纳米材料进行X射线衍射实验，可以了解其结构信息。
2. 热重分析热重分析是一种利用物质在温度变化过程中物理和化学性质的差异来实现物质分析的方法。
应用于氧化铁纳米材料，可以了解其热稳定性。
3. 透射电子显微镜透射电子显微镜是一种观察材料晶体结构的高分辨率电子显微镜。
通过透射电子显微镜可以观察氧化铁纳米材料的形貌和结构特点。
4. 磁性测试氧化铁纳米材料是磁性材料，对其的磁性性质进行测试是很重要的。
纳米氧化铁的制备与应用研究进展
氧化铁的性能及其在各种领域 中的应用。 【 关键词 】 纳米氧化铁 ； 能； 性 制备 ； 应用 和一定量的表面活性 剂， 调节 ｐ Ｈ值后配成胶体 ， 陈化至凝 胶 ， 然后干 燥、 煅烧得到氧化铁纳米粒子 。 由于无机铁盐溶胶的凝胶化在脱水过程 中极 易造 成粒子团聚长 大． 通常加入十二烷基磺酸钠等表面活性剂作为稳定剂 胶凝作用是 由溶胶中胶体颗粒之间的范德华力 、 静电力 和布 朗运动等表面上的物 理作用力 以及空间相互作用力所决定 的 ， 溶液浓度 、Ｈ值 、 受 ｐ 反应温 １纳 米 氧化 铁 的 性质 ． 催化剂种类等很多因素 的影响 ， 控制不好就会形成粒状沉淀物。 凝 纳米氧化铁的具有纳米粒子 与纳米 固体 的基本特性 ．如 表面效 度 、 除传统 的加热干燥 、 减压 应 ， 尺寸效应 ， 小 尺寸效应等 ． 也表现出 自 的特性与块体材料不同的 胶的干燥 是溶胶一凝胶 过程 的关键 性环节 ． 身 冷冻干燥 、 临界流体干燥技术也 已应用于溶胶一 超 凝胶法制备 现象。目前应用最多的氧化铁主要是 — ｅ０ ． Ｆ ２ 纳米 Ｑ Ｆ ２ — ｅ 的主要性 干燥外 ． ０ 质是有较好 的耐热性 、 磁性 、 耐光性 ， 并且纳米微粒尺寸小有较高的表 纳 米氧 化 铁 ２３水热法［９ ． ７１ － 面能． 因此表现出很多不 同于普通 尺寸材料的特征 纳米氧化铁除 了 水热 合成法制备纳米氧 化铁 多 以 Ｆ Ｎ ・Ｈ０或 ＦＣ，６ ｅ（Ｏ ９ ２ ｅ１ Ｈ０ ・ 具 有普通氧化铁 的耐腐蚀 、 无毒 等特点外 ， 具有分散性高 、 还 色泽鲜 在一种 稳定剂 （ Ｓ Ｃ４存在下 ， 如 ｎＩ ） 用碱液将溶液的 ｐ Ｈ调至 ７ — 艳、 紫外线具 有良好 吸收 和屏 蔽效应等特点 ． 对 可广泛应用于 闪光涂 为原料， ０ ７ ， Ｆ （Ｈ１凝胶经洗涤重新分散于水 料、 、 油墨 塑料 、 皮革、 汽车面漆、 气敏材料 、 催化剂 、 电子、 光学抛光剂 、 ８再加热 至 ６ — ０ 固液 分离后 ，ｅ０ ， 中， 碱液将 ｐ 用 Ｈ调至 ｌ— ２后 ， １１ 加入 反应釜 中， 升温至 １０ ７ ℃左右反 生物 医学工程等行业 中Ｉ ３ ｌ 应 ２ 冷却 出釜后处 理即得 ｈ． ２纳米 氧 化铁 的制 备 ． 水热法根据反应 类型不同可分为水热氧化 、 还原 、 沉淀 、 合成 、 水 纳米氧化铁 的制备方法总体上可分为干法和湿法 湿法在工业生 结晶等 ． 其特点是粒子纯度高 ， 分散性好 ， 晶型好且大小可控 。 但是 产 中使用的较为广泛 一般 以１ 业绿矾、 ＝ 工业氯化（ 铁或硝酸铁为原 解 、 亚１ 设 操作费用 料， 采用强迫水解法 、 水热法 、 胶体化学法等制备 。干法 常以羰基铁或 该方法最大的不足是必须在压热釜 中进行 ． 备投资较 大 ， 二茂铁为原料 ， 采用火焰热分解 、 气相沉积 、 温等离子化学气相沉积 较高。 低 随着科学技术的发展和人们研究的不断深入 ． 纳米氧化铁的制备 或激光热分解法制备 由于湿法具有原料易得且能直接使用 、 。 操作简 方法正在不断推陈出新 ． 涉及的领域不断加宽 ， 方法 也在不断的 各种 单、 粒子可控等优点 ， 工业上多用此法制备纳米氧化铁 。 因此 交叉和渗透 如爆炸丝法 、 电化学方法、 结合生物技术的方法 、 硬脂酸 目前湿法制备纳米氧化铁的主要方法有如下几种 ： 等等 ２１ 淀法 Ｉ１ ．沉 ｓ ， ６ 纳米氧化铁具有 良好的耐光性 、 磁性和对 紫外线具有 良好的吸收 和屏蔽效应， 广泛应用 于闪光涂料 、 可 油墨 、 塑料 、 革 、 皮 汽车面漆 、 电 子、 高磁记录材料 、 催化剂以及 生物医学工程等方面且 可望开发新的 用途旧 本文简 单介绍 ｒ纳米氧化铁 的性质 ． 并论述 了纳米氧化铁制 备 方 法 和应 用
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1.3 综合法
综合法是指在纳米材料制备中结合化学、物理法的优点，同时进行纳米材料 的合成与制备，如：超声沉淀法，激光沉淀法以及微波合成法等。其中微波合成 法因具有快速、简便、省电、避免团聚的特点，得到人们的普遍关注[24]。贾振 斌等[25]用微波诱导加热制备了纳米准立方形和纺锤形α-Fe2O3 纳米粒子， 与常规 加热方式相比微波加热制得的α-Fe2O3 粒子粒径小且分布均匀。
1.1.3 凝胶—溶胶法[10]
凝胶—溶胶法是以醇盐为原料，在一定温度下进行水解和缩聚反应，随着缩 聚反应的进行以及溶剂的蒸发， 具有流动性的溶胶逐渐变为略显弹性的固体凝胶， 然后再在较低的温度下烧结成为所要合成的材料。马振叶等人[11]相转移法与溶 胶－凝胶法结合，以FeC13溶液和NaOH溶液为原料，并添加一定量的油酸和甲 苯， 制备出平均粒径为12 nm的纳米Fe2O3粉末。 曹维良等人[12]制得的前驱体氢氧 化铁醇凝胶移至高压釜，程序升温，使体系达到超临界状态，利用超临界干燥技 术[13]制得几十纳米大小的氧化铁粉体，并讨论了煅烧温度对粒径的影响。 凝胶—溶胶法反应温度低，产物粒径小，可控制在几十纳米范围，为高密度 记录打下良好的基础， 其合成工艺的可操作性，与大规模工业生产发展的要求相 适应；但反应时间较长，且成本高，干燥时易开裂。
将能吸收某些波长光线的透明氧化铁颜料包覆在干涉型珠光颜料上， 如与闪 光铝浆混用便形成一种组合颜料。用这种组合效应颜料制成的轿车闪光漆，在正 视或侧视时不仅看到颜色在透明度上、饱和度或色调上有差异，而且会看到真正 不同的颜色，即所谓的tow-color 效应[28]。严格控制砷和重金属的含量，透明氧 化铁颜料可用于药品、食品、化妆品等着色[29]。
2.3 在催化领域中的应用
纳米氧化铁具有巨大的比表面积，表面效应显著，是一种很好的催化剂。用 纳米粒子制成的催化剂的活性、选择性都高于普通催化剂，并且寿命长易操作。 将用纳米α-Fe2O3 做成的空心小球，浮在含有机物的废水表面上。利用太阳光进 行有机物的降解可加速废水处理过程.美国、日本等对海上石油泄露造成的污染 进行处理时就是采用的这种方法[30]。 纳米α-Fe2O3 已直接用作高分子聚合物氧化、还原及合成的催化剂，纳米 α-Fe2O3 催化剂可使石油的裂解速度提高1～5 倍，以其作为燃烧催化剂制成的 固体推进剂的燃烧速度较普通推进剂可提高1～10倍，这对制造高性能火箭及导 弹十分有利。
纳米氧化铁的制备及其应用
姓名：杜坤 专业：应用化学 学号：2100440105
摘要：纳米氧化铁是一种多功能材料。 本文综述了纳米氧化铁的各种制备方法， 对各种制备方法优缺点进行了分析和比较，详述了纳米氧化铁在磁性材料、透明 颜料、生物医学、催化剂等方面的应用，并对其发展前景进行了展望。 关键词：氧化铁；纳米；制备；应用
1.1.4 胶体化学法[14-16]
胶体化学法是将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶， 然后使溶质聚合凝胶化， 再将凝胶干燥、 焙烧除去有机成分， 最后制得纳米材料。 以高价铁盐为初始原料，在一定温度下，用低于理论量的碱（如氢氧化钠）与之 反应制备出粒子表面带正电的溶胶； 引入阴离子表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠 （DBS）,由于表面活性剂在水溶液中电离，产生的负离子团与带正电的胶体粒 子发生电中和， 使得胶体粒子表面形成有机薄层从而使之具有亲油憎水性，再加 入氯仿或甲苯等有机溶剂， 将其萃取入有机相，经减压蒸馏出有机溶剂可循环再 利用。 残留物经加热处理即得纳米氧化铁。 杨隽等 [15]用该法制备出了粒径以4～ 6 nm 的球形氧化铁超微粉体粒子。 胶体化学法能够制备出超细、均匀、球形的氧化铁，但该法涉及大量的有机 物，对操作环境要求严格。
1. 2பைடு நூலகம் 2 气相法
气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体， 使之在气态状态 下发生物理或化学变化, 最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒。S Gr imm等 [ 22-23] 以羰基铁[ Fe( CO ) 5 ]为原料, 以N2 载体利用火焰法高温分解法或激光分
解法制备氧化铁, 将[ Fe( CO) 5 ]从蒸发室导入燃烧室( 600℃) , 同时喷入高速流 的空气， [ Fe( CO ) 5 ] 与空气迅速湍动混合发生剧烈氧化反应, 燃烧产物经骤冷、 旋风分离等得到超细无定型透明纳米粒子， 粒径为5~ 10 nm、 比表面积为150m2 /g, 分散性和热稳定性良好。 干法具有工艺流程短，操作环境好，产品质量高、粒子超细、均匀等特点， 但技术难度大，对设备的材质要求较高，一次性投资也较大。
1.1.2 强迫水解法
该法多以FeCl3 或Fe(NO3)3 为原料，在HCl 或HNO3 存在下，在沸腾密闭 静态或沸腾回流动态环境下进行强迫水解制备纳米氧化铁超细粒子[7]。制备过程 中加一些晶体助长剂（如NaH2PO4），可降低水解沉淀和结晶生长速度，粒子生 长完整、均匀。李巧玲等 [8]借助微波加热，采用沸腾回流的强迫水解法用三价 铁盐直接合成了球形、椭球形、纺锤形、立方形等不同形状、表面光滑、均匀的 α-Fe2O3 纳米胶粒。 魏雨等[9]用强迫水解法制备了单分散、 均匀且粒径小于25 nm 的球形α-Fe2O3 粒子。 强迫水解法能够制备出不同形貌的氧化铁纳米粒子，但水解浓度较低（一般 小于0.2 mol· L-1）。水解在沸腾条件下进行，因此能耗较高。
2.2 在颜料领域中的应用
纳米氧化铁颜料不仅保持了一般无机颜料良好的耐热性、 耐侯性和吸收紫外 线功效， 而且能很好地分散在油性载体中，用它调制的涂料和油墨具有令人满意 的透明度。 纳米氧化铁做成的涂料具有较高的导电特性，因此能起到静电屏蔽的 作用。 透明氧化铁颜料的优良性能也为制造同质的彩色水泥瓦代替彩色表面层提 供了条件[27]。颜料贯注瓦片整体，质感朴实自然，色泽亚光柔和，消除了国内 多彩表面水泥瓦的质量参差不齐的缺点，因此，透明氧化铁颜料适用于各种建筑 结构和混凝土制品的着色。
0 引言
纳米材料和纳米结构是当今新材料领域中最富活力、 对未来经济和社会发展 有着十分重要影响的研究对象， 也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的组成部 分。近几年来，世界各国对金属氧化物纳米粒子进行了广泛研究，并取得了显著 成效，其中纳米氧化铁由于具有广阔的应用前景而备受关注。
1 纳米氧化铁的制备
纳米氧化铁的制备方法可分为湿法和干法。湿法主要包括水热法、强迫水解 法、凝胶—溶胶法、胶体化学法、微乳液法和化学沉淀法等。干法主要包括：火 焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法（PCVD）、固相法和激光热 分解法等。
1.1.5 微乳液法
微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成一个均匀 的乳液，从乳液中析出固相, 以使成核、生长、聚结、团聚等过程局限在一个微 小的球形液滴中, 从而形成球形颗粒, 又避免了进一步团聚。徐甲强等[ 17] 以 FeCl3为原料，以一定比例在溴化十六烷基三甲胺( CT-MAB ) /正丁醇/环己烷 /H2O 微乳体系中混合均匀, 经处理制得α- Fe2O3 纳米粒子。 微乳液法实验装置简单，能耗低，操作容易，所得纳米粒子粒径分布窄易于 实现高纯化，且分散性、界面性和稳定性好。与其它方法相比粒径易于控制，适 用面广，但工艺操作较难控制。
2 纳米氧化铁的应用
随着科学研究的不断深入，纳米氧化铁的优异性能在磁性材料、透明颜料、 生物医学、催化剂及其他方面的应用愈来愈受人们的重视和青睐。
2.1 在磁性材料中的应用
由于磁性纳米材料有特殊的超顺磁性， 因而在巨磁电阻、 磁性液体和磁记录、 软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的 应用前景。纳米氧化铁是新型磁记录材料，在高磁记录密度方面有优异的性能， 记录密度约为普通氧化铁的10 倍[26]。利用铁基纳米材料的巨磁阻抗效应制备的 磁传感器己经问世， 包覆了超顺磁性纳米微粒的磁性液体也被广泛用在宇航和部 分民用领域作为长寿命的动态旋转密封。 磁性纳米微粒具有单磁畴结构、很高的矫顽力，用它制作的磁性记录材料可 以提高信噪比，改善图像质量。目前，录像磁带一般使用的磁性超微粒为铁或氧 化铁的针状粒子(如针状 γ-Fe2O3) 。
1.2 干法
1. 2. 1 固相法
固相法是通过固相到固相的变化来制备粉体, 分子(原子)的扩散迟缓, 集体 状态多样, 所得固相粉体和最初粉体可以是同一种物质, 也可以是不同物质。通 常制备纳米氧化铁主要是以铁盐和NaOH 按一定比例混合研磨后进行煅烧, 通 过固相反应直接制备纳米级微粒, 或再次研磨粉碎得到纳米级粉体。 景苏等人[ 20 ] 以FeCl3∙ 6H2O和KOH 为原料，在600~ 800℃的温度下进行烧结，制得40~ 50nm 的α- Fe2O3; 邱春喜[ 21]利用Fe( NO3 ) 3∙9H2O、NaOH 在300℃下发生固-固化学反 应直接制得粒径~ 20 nm 的γ-Fe2O3 粒子。 固相化学反应法操作简单、 转化率高、 污染少, 制备的产物粒径小、粒度分布均匀、无团聚现象。
1.1 湿法
1.1.1 水热法
水热合成法是指在密闭体系中, 以水为溶剂,在一定温度和水的自生压强下, 使原始混合物进行反应的一种合成方法。1982年，用水热反应制备超微粉引起了 国内外的重视。 由于反应在高温高压的水溶液中进行，故为一定形式的前驱物溶 解—再结晶形成的良好微晶材料提供了适宜的物理化学条件[1-2]。康晓红等[3] 采 用载铁有机相与水相为反应物， 于高压釜内进行水热反萃反应，经后处理后获得 的氧化铁粉组成均一、粒度小、结晶完好。景志红等[4]也制备出了菱形、纺锤形 和球形等不同形貌的氧化铁纳米颗粒。 水热法制备的粒子纯度高、 分散性好、 晶型好且大小可控[5].反应在压热釜中 进行，设备投资较大，操作费用较高[6]。
1.1.6 沉淀法
沉淀法是指在可溶性的铁盐溶液中加入沉淀剂(如: OH- , C2O42- 等)，形成不 溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类，并从溶液中析出, 将溶剂和溶液中原有的 阴离子洗去, 经热分解或脱水即可得到所需的氧化物粉体。 高志华等[18]用水合硫 酸铁或水合硝酸铁与尿素为原料制备了平均粒径小于100nm 的纤维状纳α-Fe2O3 粒子。 沉淀法成本较低，但沉淀物通常为胶状物，水洗时过滤较困难。沉淀剂易作 为杂质残留， 沉淀过程中各种成分可能发生变化， 水洗时部分沉淀物易发生溶解。 此外，由于多种金属不容易发生沉淀反应，因此该法的适用范围较窄[19]。