α-三氧化二铁制备
α-氧化铁材料的制备及应用进展
α-氧化铁材料的制备及应用进展赵倩; 吕伟伟; 陈占路; 李美; 王培勋; 王晓钟【期刊名称】《《应用化工》》【年(卷),期】2019(048)011【总页数】4页(P2749-2752)【关键词】α-氧化铁; 制备; 应用【作者】赵倩; 吕伟伟; 陈占路; 李美; 王培勋; 王晓钟【作者单位】太原理工大学化学化工学院山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TQ11; O69铁氧化物又可称为铁的(氢)氧化物，是无机材料中重要的功能性材料之一，近几十年来国内外材料科学家们对其制备及应用投入了大量的研究。
铁氧化物的分类多种多样，按照其价态、晶型和结构的不同可分为 FeO、(α-，β-，γ-) Fe2O3、Fe3O4以及(α-，β-，γ-，δ-) FeOOH 等。
目前，文献报道中铁氧化物研究最多的晶型材料有3种，分别是α-Fe2O3、γ-Fe2O3和Fe3O4，在这些铁氧化物中，α-Fe2O3是最稳定的一种晶型结构，它不仅具有良好的耐腐蚀性、耐光性、耐候性、磁学性能，而且具有良好的分散性以及对紫外线具有显著的吸收和屏蔽作用，在催化、电化学、吸附、传感器、磁性材料以及生物医学等领域已显示出广阔的应用前景。
因此，近几十年来国内外研究者们对α-Fe2O3材料的制备及其应用投入了大量的研究。
1 α-Fe2O3的制备目前，α-Fe2O3材料的合成研究已相对成熟，通常在制备过程中添加有机铁或无机铁盐作铁源，使用水或非水溶液作溶剂，尤其是引入表面活性剂、金属离子、无机盐以及硬模板等来控制产物粒子的形貌以及颗粒大小从而影响α-Fe2O3材料的性能。
根据制备过程的不同，合成方法可分为以下几种：溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、沉淀法、微乳液法以及热分解法等。
1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法[1]通常以可溶性铁盐(金属盐或金属醇盐)为前驱体，使其经过水解和聚合反应形成溶胶，再经进一步脱水形成凝胶，最后经干燥、热处理得到α-Fe2O3的过程。
三氧化二铁作为铁源制备碳包覆磷酸铁锂
三氧化二铁作为铁源制备碳包覆磷酸铁锂朱令之;韩恩山;曹吉林【摘要】Based on the optimization condition[ n(Li): ｎ(Fe) = 1.05:1.00, adding 1.50 g glucose into 100 g precursor, sintering at 650℃ for 15 h] , by using ferric oxide(Fe2O3) as Fe source, glucose as deoxidizer and carbon source, carbon coated lithium iron phosphate (LiFePO4/C) was prepared. The product was olivine structure without obvious impurity phase; the tap density was 1.18 mg/cm3. When cycled in 4.2 ～2.5 V,its initial specific discharge capacity at 0.1 C,0.5 C and 2.0 C was 139.4 mAh/g, 120.4 mAh/g and 102.0 mAh/g,respectively,the specific discharge capacity was 138.0 mAh/g, 121.9 mAh/g and 92.4 mAh/g in the 30th cycle,respectively,there was no structure change occurred in the material.%以三氧化二铁(Fe2O3)为铁源,葡萄糖为还原剂和碳源,在优化条件[n(Li)∶ n(Fe)=1.05∶1.00,100 g前驱体加入1.50 g葡萄糖,在650 ℃下焙烧15 h]下制备碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C).产物为橄榄石型晶相,无明显的杂质相,振实密度为1.18 g/cm3.在4.2～2.5V循环,0.1C、0.5C、2.0C下的首次放电比容量分别为139.4 mAh/g、120.4 mAh/g 和102.0 mAh/g,第30次循环的放电比容量分别为138.0 mAh/g、121.9mAh/g和92.4 mAh/g,材料的结构没有变化.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2012(042)006【总页数】3页(P318-320)【关键词】磷酸铁锂(LiFePO4);三氧化二铁(Fe2O3);振实密度;电化学性能【作者】朱令之;韩恩山;曹吉林【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM912.9磷酸铁锂(LiFePO4)用作锂离子正极材料,具有高温稳定性和循环性能好、价格低廉及对环境友好等优点。
光谱纯三氧化二铁
光谱纯三氧化二铁光谱纯三氧化二铁全称为纳米级红铁矿α-Fe2O3。
它是一种重要的无机功能材料，具有广泛的应用前景。
本文将就光谱纯三氧化二铁的物理性质、合成方法以及应用进行详细介绍。
光谱纯三氧化二铁的物理性质主要包括晶体结构、磁性、光学性质和电学性质等。
光谱纯三氧化二铁的晶体结构为红铁矿结构，即正交晶系，空间群为Pnma。
红铁矿结构是一种六配位结构，每个铁离子与六个氧离子形成八面体配位。
光谱纯三氧化二铁的磁性主要表现为反铁磁性，即在不加外磁场的情况下，铁离子具有自旋有序排列。
光谱纯三氧化二铁的光学性质主要表现为宽能带隙半导体特性，其能带隙约为2.1-2.2 eV。
在可见光谱范围内，光谱纯三氧化二铁呈现出特征的吸收峰。
光谱纯三氧化二铁的电学性质主要表现为固体电子传导特性，其导电性与掺杂、载流子浓度和结构缺陷等有关。
光谱纯三氧化二铁的合成方法较多，常见的有水热法、溶胶-凝胶法、底物法和沉淀法等。
其中，水热法是一种简单有效的制备方法。
一般情况下，水热法合成光谱纯三氧化二铁时，常采用铁盐（如铁氯化物）和碱（如氢氧化钠）为原料，在水热条件下反应得到产物。
水热法制备的光谱纯三氧化二铁具有纳米级尺寸，具有较高的比表面积和优异的性能。
光谱纯三氧化二铁具有广泛的应用前景。
首先，光谱纯三氧化二铁在环境领域中可以作为一种优良的吸附剂，用于水处理和废气治理等方面，能够高效去除废水中的有害物质。
其次，光谱纯三氧化二铁还可用于电化学储能器件和光催化剂等领域中，发挥其优异的电学和光学性能。
同时，光谱纯三氧化二铁也具有生物医学应用的潜力，可用于药物传输、磁共振成像和热疗等方面。
总的来说，光谱纯三氧化二铁是一种具有重要应用前景的无机功能材料。
它具有特殊的物理性质，其合成方法较多且多为简单有效的制备方法。
光谱纯三氧化二铁在环境领域、能源储存领域和生物医学领域等方面都有广泛的应用。
未来，随着科技的不断发展，光谱纯三氧化二铁的应用前景将更加广阔，有望在更多领域展现其巨大价值。
阿尔法型纳米三氧化二铁
阿尔法型纳米三氧化二铁
阿尔法型纳米三氧化二铁，即α-Fe2O3，无磁性，棕红色粉末，分子量为160，纯度≥99.5%，平均粒径30nm，比表面积30-60m²/g，形貌为球形。
其应用范围广泛，具体如下：
- 用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色。
- 作为无机颜料，在涂料工业中用作防锈颜料，也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂，塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等的着色剂和填充剂，仪器、光学玻璃的抛光剂及制造磁性材料铁氧体元件的原料等。
- 用于电子工业、通讯整机、电视机、计算机等磁性原料及行输出变压器、开关电源及其高U及高UQ等的铁氧体磁芯。
- 用作分析试剂、催化剂和抛光剂，也用于颜料的配料。
- 用于各类药片、药丸的外衣糖衣着色。
- 用作磁性材料、颜料及制取还原剂、抛光剂、催化剂等。
- 用于药片糖衣和胶囊等的着色。
- 用作防锈漆的颜料。
- 无机红色颜料，主要用于硬币的透明着色，也用于油漆、油墨和塑料的着色。
α-三氧化二铁 催化
α-三氧化二铁催化
α-三氧化二铁是一种常见的催化剂，被广泛应用于化学工业中
的各种反应中。
它的催化作用主要是由于其特殊的化学性质和表面
结构所致。
首先，α-三氧化二铁作为催化剂在氧化反应中发挥重要作用。
它可以促进氧化反应的进行，例如在有机合成中，它可以作为氧化
剂参与醇的氧化反应，将醇氧化为醛或酮。
此外，α-三氧化二铁还
可用于催化有机废水的氧化处理，将有机废水中的有机物氧化分解，达到净化水质的目的。
其次，α-三氧化二铁在催化裂解和重整反应中也具有重要作用。
在石油化工工业中，它可用作催化剂参与催化裂解反应，将重质烃
类分解成轻质烃类，如将石油原料裂解成汽油、柴油等产品。
同时，它还可用于重整反应，将低级烃类转化成高级烃类，提高燃料的辛
烷值和抗爆性能。
此外，α-三氧化二铁还可用于气相催化反应，例如在氧化还原
反应中，它可以作为氧化剂或还原剂参与反应，促进反应的进行。
在环保领域，它还可用于催化废气中有害气体的转化，如一氧化碳
的氧化和氮氧化物的还原等。
总的来说，α-三氧化二铁作为催化剂具有广泛的应用前景，可以参与多种反应，具有重要的经济和环境效益。
在实际应用中，需要进一步研究和优化其催化性能，以满足不同反应条件下的需求。
纳米三氧化二铁的制备方法小结
制备与气敏性质的研究［Ｊ］．化工进展， ２００２，２１（８）：５７９－５８４． ［２］ 李星，刘东辉，唐辉等．纳米材料的制备 方法及其在塑料中的应用［Ｊ］．石化技术
① 作 者 简 介 ：党 胜 男（ １ ９ ８４－）、女 、，籍贯（山 西 省 忻 州 市） 、现 供 职 单 位 全 称： 中 国 人 民 解 放 军 防 化 指 挥 工 程 学 院， 职称： 助 教 、学位： 硕 士 研 究生。
科技创新导报 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
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科技创新导报 ２００９ ＮＯ．１３ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 报 告
廖莉 （ 北海广播电视大学 广西北海 ５ ３ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：探 讨 分 光 光 度 测 定 萝 卜 维 生 素 Ｃ的 方 法 ，脎 的 最 大 吸 收 波 长 为 ４９０ｎｍ，线 性 回 归 方 程 ：Ａ＝０．０５５＋０．４２０２５Ｃ，ｒ＝０．９９９８。在 ０～ ０．
３２０ｇ·Ｌ－１浓 度 范 围 内 呈 良 好 的 线 性 关 系 。
关键词： 分光光度法 萝卜 维生素Ｃ
粒径在５～１２ｎｍ之间。γ－Ｆｅ２Ｏ３纳米粉末在 形貌上呈链状，单个颗粒基本呈球形；纳米 粉末的粒度均匀，平均粒径约为１９ｎｍ，而 且基本不存在硬团聚。
３ 液相法－化学沉淀法 沉淀法是在铁盐溶液中加入适当的沉
淀剂来得到前驱体沉淀物，再将此沉淀物 煅 烧 形 成 相 应 的 氧 化 铁 陶 瓷 粉 体 。沉 淀 法 分为铁盐的直接沉淀法和亚铁盐的氧化沉 淀 法 。直 接 沉 淀 法 由 于 反 应 速 度 快， 所得的 沉淀往往含大量的包含水，在干燥的过程 中 易 引 起 颗 粒 间 的 硬 团 聚 。而 氧 化 沉 淀 法 则是由氧化过程来决定结晶速度，反应较 慢，因而制得的粉体的粒径和气敏性较直 接 沉 淀 法 好 。用Ｎａ ２Ｃ Ｏ ３代替Ｎ ａ Ｏ Ｈ作 沉 淀 剂，制备了纺锤形纳米γ－Ｆｅ２Ｏ３并采用ＸＲＤ 和ＴＥＭ对材料进行了表征，纳米Ｆｅ２Ｏ３的制 备方法及进展温度下ＬＰＧ有选择性检测能 力（对Ｈ２的选择系数为４），并具有相当的气 敏稳定性。
三氧化二铁生产方法
生产方法制备方法有湿法和干法。
湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，易于作颜料。
干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
湿法。
FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)2↓4FeSO4+4H2O+O2→2Fe2O3↓+4H2SO4Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应（要求碱过量0.04～0.08g/ml)，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。
以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存以下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成氧化铁红。
干法。
硝酸与铁屑反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶、脱水干燥，经研磨后在600～700℃煅烧8～10h，在经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。
也可以氧化铁黄为原料，经600～700℃煅烧制得氧化铁红。
4Fe(NO3)→2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑Fe2O3·nH2O→Fe2O3+nH2O生产方法先制得透明氧化铁黄(制法参见透明氧化铁黄)，经煅烧脱水，制得透明氧化铁红。
其2α-FeOOH[△]→2α-FeSO3+H2O生产方法采用中和沉淀法。
先制得氧化铁黑，再高温灼烧制得透明氧化铁线。
将0.5mol/L浓度的FeCl3·6H2O溶液加热沸腾水解至红棕色胶粒出现为止（溶液1）。
取与溶液1等体积的0.25mol/L的FeCl2溶液（由金属铁与盐酸作用制得），用稀氨水调至白色沉淀不再消失为止（溶液2）。
将溶液1和溶液2合并，搅拌，并加入适量的羟基羧酸络合剂和缓冲剂，维持恒温80℃。
随反应的进行，不断有黑色Fe3O4生成。
反应结束，将Fe3O4结晶转移至pH8、含有为Fe3O4质量比为10%～20%的油酸钠溶液中进行表面处理，搅拌悬浊液，恒温80℃,0.5h后将悬浊液用稀盐酸（1：3）调pH=6～6.5，将Fe3o4油酸吸附包覆物（黑色絮凝体）抽滤，热水搅洗数次，50～60℃真空烘干，制得疏松的粉体Fe3O4。
纳米氧化铁的制备和表征
纳米氧化铁的制备和表征北京师范大学化学学院小灰（081015xxxx）指导教师司书峰摘要：通过控制pH值，缓慢水解FeCl3合成纳米Fe2O3，对其物相进行XRD和TEM表征，并作气敏性质的测试。
XRD和TEM显示制得的粒子为椭球形α-Fe2O3，粒径约为28nm，且分散性好。
粒子对乙醇、丙酮和90#汽油都有响应，且随气体浓度增加，气敏阻值线性降低。
关键词：纳米Fe2O3；XRD；SEM；气敏性质Preparation and characterization of Iron Oxide NanoparticlesAbstract：Iron oxide nanoparticles were prepared by a solution phase controlled hydrolysis method, and were characterized by XRD and SEM techniques. Its gas-sensitivity was also tested later.XRD and SEM results show that ellipsoidal alpha iron oxide particles with an average particle size of about 28nm were obtained through our method. And these particles show sensitivity to acetone, ethanol and gasoline with a linear dependence on the gas concentration.Key words：Fe2O3Nanoparticles; XRD; SEM; Gas-sensitivity1.介绍氧化铁系列化合物，按其价态、晶型和结构之不同可分为(α,β,γ)-Fe2O3、(α,β,γ,δ)- FeOOH、Fe3O4、FeO[1]。
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硝酸与铁屑反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶、脱水干燥，经研磨后在600～700℃煅烧8～10h，在经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。
也可以氧化铁黄为原料，经600～700℃煅烧制得氧化铁红。
4Fe(NO3)→2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ Fe2O3·nH2O→Fe2O3+nH2O;先制得透明氧化铁黄(制法参见透明氧化铁黄)，经煅烧脱水，制得透明氧化铁红。
其
2α-FeOOH[△]→2α-FeSO3+H2O;采用中和沉淀法。
先制得氧化铁黑，再高温灼烧制得透明氧化铁线。
将0.5mol/L浓度的FeCl3·6H2O溶液加热沸腾水解至红棕色胶粒出现为止（溶液1）。
取与溶液1等体积的0.25mol/L的FeCl2溶液（由金属铁与盐酸作用制得），用稀氨水调至白色沉淀不再消失为止（溶液2）。
将溶液1和溶液2合并，搅拌，并加入适量的羟基羧酸络合剂和缓冲剂，维持恒温80℃。
随反应的进行，不断有黑色Fe3O4生成。
反应结束，将Fe3O4结晶转移至pH8、含有为Fe3O4质量比为10%～20%的油酸钠溶液中进行表面处理，搅拌悬浊液，恒温80℃,0.5h后将悬浊液用稀盐酸（1：3）调pH=6～6.5，将Fe3o4油酸吸附包覆物（黑色絮凝体）抽滤，热水搅洗数次，50～60℃真空烘干，制得疏松的粉体Fe3O4。
将上述油酸包覆的Fe3O4慢速升温至550～600℃焙烧0.5h，得到均匀分散的透明铁红α-Fe2O3微粒子。
;由天然黄铁矿制得。
由硫酸亚铁或草酸铁经风化得硫酸铁，再经煅烧而得。
由氢氧化铁脱水而得。
制造硫酸、苯胺、氧化铝等过程中的副产物。
由碳酸铁、硝酸铁等经强热而得。
硫酸亚铁加热至650℃以上而得。
;云母赤铁矿法云母赤铁矿石精选后，经湿球磨机磨成精矿粉，脱水，烘干，冷却，粉碎至325目，过筛，制成云母氧化铁。
;硫酸亚铁氧化法将硫酸与铁屑反应制得硫酸亚铁，除砷及重金属，经氧化而得。
流程参见氧化铁黄。
;制备方法有湿法和干法。
湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，适宜作颜料。
干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
湿法将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量烧碱溶液反应(要求碱过量0.04～0.08 g/ml)，在常温下通入空气使之全部变成红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。
以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在的条件下，硫酸亚铁与空气中氧作用，生成三氧化二铁(即铁红)沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用，重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，如此循环到整个过程结束，生成氧化铁红。
其干法硝酸与铁片反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶，脱水干燥，经研磨后在600~700℃煅烧8～10h，再经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。
也可以氧化铁黄为原料，经6()0~700℃煅烧制得氧化铁红。
其4Fe(NO3)3[△]→2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑Fe2O3+n H2O[△]→Fe2O3+nH2O[2]。