尖晶石
尖晶石 结构
尖晶石结构尖晶石是一种具有特殊结构的矿物，广泛存在于地壳中的岩石和矿石中。
它的结构是非常有趣和复杂的，具有多种应用领域。
本文将介绍尖晶石结构的组成和特性，以及它在材料科学、电子技术和地球科学等领域的应用。
一、尖晶石的组成和结构尖晶石是一类矿物的统称，它的化学式通常是AB2O4，其中A和B分别代表不同的金属离子。
尖晶石晶体结构的核心是氧离子组成的立方密堆积结构，A和B离子则嵌入在氧离子构成的晶格间隙中。
尖晶石的晶格结构可以被描述为ABCABC...的排列方式。
其中A离子占据了正八面体的空隙，B离子则占据了正四面体的空隙，由于这种组合方式的特殊性，尖晶石晶体结构表现出了许多独特的性质。
二、尖晶石的特性1. 高度有序的结构：尖晶石晶体结构中的A和B离子以及氧离子都呈高度有序的排列方式，这种有序结构赋予了尖晶石许多特殊的物理和化学性质。
2. 优异的磁性：尖晶石结构中的A和B离子具有不同的磁性特性，使得尖晶石晶体通常表现出强磁性。
这种磁性使得尖晶石广泛应用于磁学和磁性材料领域。
3. 高温稳定性：尖晶石晶体结构的有序性使得它具有较高的热稳定性和抗变形能力，能够在高温环境中保持结构的完整性。
4. 光学性质：尖晶石晶体具有优异的光学透明性和光学非线性特性，这使得尖晶石在光学器件和激光技术中有着重要的应用。
三、尖晶石的应用1. 材料科学：由于尖晶石晶体的特殊结构和性质，尖晶石材料被广泛用于制备高温陶瓷、催化剂和电池材料等领域。
其高温稳定性和优异的物理化学性能使得尖晶石材料在材料科学研究中具有重要地位。
2. 电子技术：尖晶石材料在电子技术中有着广泛的应用，例如作为磁存储材料、铁电材料和压电材料等。
尖晶石结构的磁性和电性能使得其在信息存储和电子器件制造领域具有独特的优势。
3. 地球科学：尖晶石材料在地球科学研究中也扮演着重要的角色。
尖晶石的存在形态和组成可以为地质学家提供有关岩石成因和地壳演化的重要线索，从而对地球内部的构造和演化过程进行研究。
尖晶石 矿物学
尖晶石矿物学尖晶石是一种重要的矿物，其化学成分为MgAl2O4，属于氧化物矿物。
尖晶石的硬度为8.5，比重为3.58-4.05，呈黑色或暗绿色。
它的晶体结构为等轴晶系，常见的晶体形态有八面体、菱面体和正十二面体。
尖晶石的名字来源于它的晶体形态，晶体外形尖锐，犹如尖刺一般。
它的独特外观和丰富的颜色使其成为宝石和装饰品的重要材料。
尖晶石的颜色多样，包括黑色、蓝色、绿色、红色等等。
其中最有名的是红尖晶石，也被称为红宝石。
尖晶石主要分布于辉石岩和橄榄岩中，是地壳中常见的矿物之一。
它的形成与高温、高压的条件有关，通常在火山喷发和岩浆侵入过程中形成。
尖晶石的形成过程需要长时间，因此其产量较少，市场价值较高。
尖晶石具有很高的硬度和耐磨性，因此被广泛应用于工业领域。
它常被用作研磨材料，用于金属加工、玻璃加工和宝石加工等领域。
尖晶石还具有良好的导电性和热稳定性，因此在电子器件和高温设备中也得到了广泛应用。
尖晶石的宝石品质也备受人们喜爱。
作为宝石，尖晶石的颜色、透明度和切割都非常重要。
其中，红尖晶石是最受欢迎的宝石之一，其颜色鲜艳且透明度高，被誉为"王者之石"。
尖晶石的宝石级品质价格昂贵，是珍贵的收藏品和奢侈品。
除了作为宝石和工业材料，尖晶石还具有一定的医疗价值。
根据研究，尖晶石可以缓解压力和疲劳，促进身体的健康。
此外，尖晶石还被用于治疗一些皮肤病和呼吸系统疾病。
尖晶石的独特属性使得它在多个领域都得到了广泛的应用。
无论是作为宝石、工业材料还是医疗用途，尖晶石都展现出了其独特的价值和魅力。
尖晶石的发现和研究不仅有助于我们对地球科学的了解，也为人类社会的发展提供了重要的支持。
尖晶石的三种结构
尖晶石的三种结构尖晶石（Spinel）是一种矿物，化学式为MgAl2O4，属于单斜晶系。
它的晶体结构有三种主要形式，分别是正常尖晶石、反尖晶石和双尖晶石。
下面将详细介绍这三种尖晶石的结构。
1.正常尖晶石结构：正常尖晶石是最常见的尖晶石结构，它的晶体状呈现为立方体或八面体。
正常尖晶石晶体结构具有8个同等位置的离子坐标，其中4个位于正方形的平面上，另外4个位于正方形上下两端。
这种结构中铝离子和镁离子以三维的方式填充晶格。
每个铝离子都被6个氧离子包围，并且每个镁离子也被6个氧离子包围。
这种结构使得正常尖晶石呈现出良好的坚硬性和稳定性。
2.反尖晶石结构：反尖晶石是另一种尖晶石的晶体结构形式。
与正常尖晶石相比，反尖晶石中铝离子和镁离子的位置互换。
在反尖晶石中，铝离子通常占据正常尖晶石中的镁离子位置，而镁离子则占据铝离子的位置。
这种结构的变化导致了晶格的畸变，并且反尖晶石的晶体形状通常是六面体或柱状。
3.双尖晶石结构：双尖晶石是指同时存在正常尖晶石和反尖晶石两种结构的尖晶石矿物。
它的晶体结构与正常尖晶石相似，但其中一些离子位置被铝离子和镁离子的互换所占据。
这种结构导致了晶格的畸变，并且双尖晶石的晶体形状也与正常尖晶石有所不同。
双尖晶石通常呈现出八面体形状，但其中一些面可能会显示出六边形的形状。
总结起来，尖晶石的三种结构包括正常尖晶石、反尖晶石和双尖晶石。
正常尖晶石是最常见的形式，其晶格结构中铝离子和镁离子以三维的方式填充，呈现出立方体或八面体的形状。
反尖晶石与正常尖晶石相比，铝离子和镁离子的位置发生互换，导致晶格的畸变，晶体形状通常为六面体或柱状。
双尖晶石则是同时存在正常尖晶石和反尖晶石两种结构的尖晶石矿物，晶体形状通常为八面体，但可能包含一些六边形面。
这些不同的尖晶石结构不仅对其物理和化学性质产生影响，还使之具备了丰富的应用价值。
尖晶石的三种结构
尖晶石的三种结构一、尖晶石的晶体结构尖晶石是由四氧化硅（SiO4）和六氧化铝（AlO6）组成的四面体和八面体构成的复合结构。
其晶体结构可以分为立方尖晶石、六方尖晶石和正交尖晶石三种类型。
1. 立方尖晶石：立方尖晶石是最常见的尖晶石结构之一。
它的晶体结构呈立方对称，每个晶胞中包含8个SiO4四面体和16个AlO6八面体。
立方尖晶石具有高度的热稳定性和化学稳定性，因此在高温和腐蚀性环境下具有广泛的应用。
2. 六方尖晶石：六方尖晶石的晶体结构呈六方对称。
每个晶胞中包含6个SiO4四面体和12个AlO6八面体。
六方尖晶石通常具有高硬度和优异的热导性，因此在高温条件下用作热电材料和陶瓷材料。
3. 正交尖晶石：正交尖晶石的晶体结构呈正交对称。
每个晶胞中包含4个SiO4四面体和8个AlO6八面体。
正交尖晶石通常具有较低的熔点和优异的电绝缘性能，因此广泛应用于电子器件、陶瓷电容器和陶瓷介质等领域。
二、尖晶石的物理性质尖晶石具有一系列独特的物理性质，这些性质与其晶体结构密切相关。
1. 硬度：尖晶石的硬度较高，通常在7-8级之间，因此具有良好的耐磨性和抗划伤性。
2. 密度：尖晶石的密度通常在3.4-4.1 g/cm³之间，具有适中的重量和体积。
3. 导电性：尖晶石通常是绝缘体或半导体，但某些尖晶石材料可以显示金属或半金属的导电性能。
4. 热稳定性：尖晶石具有较高的热稳定性，可以在高温环境下保持其结构和性质稳定。
5. 光学性质：尖晶石具有良好的透光性和折射性能，常被用作光学器件和宝石材料。
三、尖晶石的应用领域尖晶石由于其独特的结构和优异的物理性质，在多个领域中具有广泛的应用。
1. 电子器件：由于尖晶石具有优异的电绝缘性能和热稳定性，常被用作电子器件的基底材料、陶瓷电容器和陶瓷介质。
2. 光学器件：尖晶石具有良好的透光性和折射性能，被广泛应用于光学器件，如激光器、光纤通信和光学传感器等领域。
3. 磁性材料：某些尖晶石材料具有磁性，可用于制备磁记录材料、磁传感器和磁存储器件等。
尖晶石 结构
尖晶石结构尖晶石是一种具有特殊结构和性质的矿物，它在地质学和材料科学中有着重要的应用。
尖晶石的结构由氧离子构成的立方密堆结构和金属离子填充在其中的空隙组成，这种结构使得尖晶石具有许多独特的性质和应用。
尖晶石的化学式通常为AB2O4，其中A代表正离子，B代表二价正离子。
在尖晶石的结构中，氧离子形成了一个立方密堆结构，而A和B离子则填充在氧离子的空隙中。
这种结构使得尖晶石具有很高的结构稳定性和热稳定性，同时也赋予了它一些特殊的性质。
尖晶石具有很高的硬度和耐磨性，这使得它在工业上有广泛的应用。
例如，在陶瓷工业中，尖晶石可以用来制作高硬度和耐磨的陶瓷材料，如刀具、轴承等。
此外，尖晶石还可以用来制作电子器件中的绝缘材料和介质材料，如电容器、电感器等。
尖晶石具有很高的绝缘性能和介电常数，可以有效地隔离电子器件中的电流和信号。
除了在工业上的应用外，尖晶石还具有一些特殊的物理性质。
例如，尖晶石具有铁磁性和铁电性，这使得它在信息存储和传输方面有着重要的应用。
尖晶石可以用来制作磁性材料和铁电材料，如硬盘、磁带等。
此外，尖晶石还具有光学性质，可以用来制作光学器件和光学传感器。
尖晶石还具有一些其他的特殊性质和应用。
例如，尖晶石具有很高的抗辐射性能，可以用来制作核能设备中的结构材料和防护材料。
此外，尖晶石还可以用来制作化学传感器和生物传感器，用于检测和分析化学物质和生物分子。
总之，尖晶石是一种具有特殊结构和性质的矿物，它在地质学和材料科学中有着重要的应用。
尖晶石的结构由氧离子构成的立方密堆结构和金属离子填充在其中的空隙组成，这种结构使得尖晶石具有许多独特的性质和应用。
尖晶石在工业上可以用来制作陶瓷材料、电子器件、磁性材料等，在信息存储和传输、光学传感器等方面有着重要的应用。
此外，尖晶石还具有抗辐射性能和化学传感性能，可以用于核能设备、化学分析等领域。
尖晶石合成原理
尖晶石合成原理尖晶石是一种非常重要的矿石，其合成原理一直备受人们的关注。
尖晶石的合成是通过一系列的化学反应和物理过程实现的，下面将详细介绍尖晶石的合成原理。
尖晶石的合成离不开高温高压的环境。
在实验室中，我们通常使用高温炉和高压容器来模拟这种环境。
通过调节温度和压力，可以控制尖晶石的形成过程。
尖晶石的合成主要有两个步骤：前驱体的合成和尖晶石的晶体生长。
前驱体的合成是尖晶石合成的第一步。
通常，我们会选择一些金属离子作为前驱体，比如铝离子和镁离子。
这些离子会和一些氧化剂反应，形成金属氧化物。
这些金属氧化物就是尖晶石合成的前驱体。
尖晶石的晶体生长是尖晶石合成的第二步。
在高温高压的环境下，前驱体会发生一系列的化学反应和物理过程，最终形成尖晶石的晶体结构。
这个过程需要一定的时间和条件，如温度、压力和溶液的浓度等。
尖晶石的合成过程是一个复杂的过程，需要严格控制各种条件以保证合成的成功。
同时，尖晶石的合成还受到许多因素的影响，比如反应物的浓度、反应温度和反应时间等。
只有在合适的条件下，才能得到纯净且结晶完美的尖晶石。
尖晶石的合成原理不仅在实验室中有重要应用，也在工业生产中起着关键作用。
尖晶石可以用于制备各种材料，比如电子元件、光学器件和陶瓷材料等。
因此，深入了解尖晶石的合成原理对于推动材料科学的发展具有重要意义。
通过对尖晶石合成原理的研究，人们可以更好地控制尖晶石的合成过程，提高尖晶石的合成效率和质量。
这不仅有助于科学研究的进展，也为工业生产提供了有力支持。
相信在不久的将来，尖晶石的合成技术将得到进一步的突破和应用。
尖晶石
(4)紫外荧光
焰熔法合成尖晶石在长、短波紫外线下均有荧光， 而且在短波下常呈白垩状荧光，天然尖晶石中没 有这种现象。一般不同颜色合成尖晶石在紫外线 下特别是短波紫外线下呈现不同荧光，如浅粉色 尖晶石呈绿白色，红色尖晶石呈红色，浅蓝尖晶 石呈橙红色(长波下呈红色)，浅蓝绿尖晶石呈强 黄色，黄绿色尖晶石呈绿白色，无色尖晶石呈蓝 白色荧光。
三、尖晶石与相似宝石、仿宝石的鉴别
尖晶石因其丰富的颜色，可与众多的宝石品种相似， 特别是易与红宝石、蓝宝石、石榴石、绿柱石、锆 石、玻璃、人造钇铝榴石等相混。 1．尖晶石与刚玉宝石的鉴别 刚玉宝石中最易与尖晶石相混的是红宝石和蓝、蓝 绿、绿、橙等色蓝宝石。刚玉宝石与尖晶石的鉴别主 要从密度、折射率、光学特征（查尔斯镜下变红刚玉 不变色）等方面进行区别。
第七节
尖晶石
天然尖晶石的基本性质 天然尖晶石与合成尖晶石的区别
尖晶石是一种历史悠久的宝石品种，但在古代它一 直被误认为红宝石。 目前世界上最具有传奇色彩、最迷人的重36lct的 “铁木尔红宝”(Timur Ruby)和1660年被镶在英帝国 国王王冠上重约170ct的“黑王子红宝”(Black prince's Ruby)，直到近代才鉴定出它们都是红色尖 晶石。 我国清代一品官员帽子上用的红宝石顶子，几乎全 是用红色尖晶石制成的。
3、 当绿柱石、锆石与绿色、黄色等其他颜色的尖
晶石混于一起时，它们之间的区分容易 些，用偏 光镜检查即能分出属均质体的尖晶石。同时尖晶石 与绿柱石和锆石，可通过测折射率或密度来区分， 绿柱石的折射率偏低，密度也偏低；锆石折射率偏 高，密度也较大(见表)。
4．尖晶石与玻璃的鉴别
玻璃可以有各种颜色，为均质体，与尖晶石很易 混淆。玻璃的折射率、密度、吸收光谱及色散的变 化范围均较大，其内部洁净，可见气泡和流动构造， 表面磨损通常较严重。
尖晶石用途
尖晶石用途尖晶石是一种含铝的宝石矿物，学名为刚玉。
它的化学成分是SiO2，晶体系统为六方晶系。
由于它的优良的物理和化学性质，尖晶石在各个领域具有广泛的应用。
首先，尖晶石作为宝石受到了广泛的重视。
根据它的颜色、清晰度和切割工艺的不同，尖晶石可以将其打磨成各种形状的宝石。
尖晶石深受珠宝商和首饰设计师的喜爱，常被加工成戒指、项链、耳环、手镯等首饰。
由于尖晶石具有高硬度、良好的光泽和抗划痕性能，所以它可以保持较长时间的光泽，不易被划伤，从而成为了高档首饰的首选材料之一。
其次，尖晶石在工业领域有着广泛的应用。
尖晶石的硬度和耐磨性使得它成为磨料材料的理想选择。
尖晶石经过特殊的处理和加工，可以制成各种磨粒，用于金属加工、玻璃加工、陶瓷加工等工业领域，能够提高工件表面的光洁度、精度和尺寸稳定性。
此外，尖晶石还可以用作研磨机械的皮带、轮胎和滚子，用于金属切削和抛光等工艺。
尖晶石也是防弹材料的重要组成部分。
由于尖晶石具有优异的硬度和抗冲击性能，可以有效地防止弹片对人体的伤害。
在军事领域，尖晶石被广泛应用于身体防护装备、车辆装甲、舰船装甲等方面。
它不仅能够抵御子弹的穿透，还能够吸收冲击能量，保护士兵和装备的安全。
此外，尖晶石还被用作光学材料。
尖晶石具有较高的折射率、色散率和透明度，可以制成高品质的光学镜片、棱镜和透镜。
在光学仪器、摄影设备和激光设备等领域，尖晶石的应用非常广泛。
由于尖晶石的机械强度和热稳定性都很好，因此它也常被用于制造激光器的窗口和腔体部件。
此外，尖晶石还具有良好的电学性能。
它的绝缘性能优异，能够在高温下保持稳定。
尖晶石可以制成电容器、绝缘体和压电传感器，应用于电子、电信和自动化领域。
尖晶石的热导率也很高，被广泛应用于制冷设备和热散热器中。
最后，尖晶石还可用于化学工业。
尖晶石的化学惰性很高，能够在大多数酸和碱的条件下保持稳定，不易受到腐蚀。
这使得尖晶石成为各种化学反应器、装置和管道的理想材料。
此外，尖晶石还能够吸附和催化气体和液体，被应用于催化剂的制备和固相萃取等过程中。
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尖晶石材料在催化氧化方面的应用简介：尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，因为含有镁、铁、锌、锰等等元素，它们可分为很多种。
尖晶石呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。
它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。
尖晶石类催化剂在高级氧化中有着较为广泛的应用，尖晶石型催化剂在臭氧体系或者过硫酸盐体系中与臭氧或者过硫酸盐发生协同作用，提高体系的氧化性，对绝大部分有机物进行去除讲解，得到良好的效果。
关键词：尖晶石spinel催化cataly*氧化oxide正文：Mg-Fe尖晶石复合氧化物对苯乙烯选择氧化反应的催化性能，反应以H2O2为氧化剂时Mg-Fe尖晶石复合氧化物催化剂对苯乙烯选择氧化制苯甲醛反应的催化性能结果表明, 非化学计量比的Mg-Fe 尖晶石复合氧化物催化剂的活性优于纯 MgFe2O4 尖晶石相,苯甲醛产率达到 20%左右.在非化学计量比的Mg-Fe 尖晶石复合氧化物中掺入适量的Al3+后,可进一步提高催化活性, 苯甲醛最高产率达到 33.4%.催化剂表征数据揭示,非化学计量比的Mg-Fe和Mg-Fe-Al复合氧化物催化剂是由纳米尺度的铁酸盐尖晶石和α-Fe2O3微晶相构成的.除了非化学计量比尖晶石具有较多的缺陷结构外α-Fe2O3微晶相的存在也可能是造成非化学计量比催化剂活性高的原因之一。
早在 70 年代文献已报道， Mg-Fe 尖晶石复合氧化物对烷烃和烯烃的氧化脱氢反应有良好的催化效果。
后来又相继发现该类催化剂对醇脱氢和脱水、苯酚羟基化等反应有较好的催化性能。
Mg-Fe 尖晶石复合氧化物对以过氧化氢为氧化剂的苯乙烯液相氧化反应具有催化活性,并且与 TS-1 沸石不同,其主要产物不是苯乙醛和环氧化物 ,而是苯甲醛,其苯乙烯转化率还Fe-MCM-41催化剂.苯甲醛是医药、农药和香料等工业中的重要中间体,以苯乙烯为原料生产无氯苯甲醛是一种绿色工艺 ,值得深入研究 Mg-Fe 尖晶石复合氧化物的组成、结构、掺 Al3+等与催化性能。
尖晶石的制备方法为檬酸溶胶凝胶法：将计量的Fe(NO3)3·9H2O , Al(NO3)3·9H2O 和Mg(NO3)2·6H2O 溶解于 50mL 水中 .在30 ℃水浴中,边搅拌边将混合盐溶液滴加到50mL柠檬酸水溶液中.溶液中柠檬酸摩尔数等于加入的 Mg2+摩尔数 .滴加完毕后继续搅拌 30 min , 然后浓缩溶液至胶状, 再移至120 ℃烘箱内干燥 12 h , 得疏松的固体 .在干燥气氛中研磨后,于设定温度下焙烧2 h ,得到催化剂样品.实验中由于不同化学组成的复合氧化物转变为尖晶石的温度不同，所以要先进行预实验得到MgFe2O4和MgAl2O4复合氧化物经不同温度焙烧后的XRD图谱。
通过图谱可以看到400 ℃时已开始出现微弱的MgFe2O4 尖晶石相衍射峰,继续升高温度, 代表尖晶石相的衍射峰强度不断增加,晶相转变渐趋完善.650 ℃时才开始出现微弱的MgAl2O4 尖晶石相衍射峰,晶相转变温度明显地比MgFe2O4推迟。
所以本实验Mg-Fe 和Mg-Fe-Al 复合氧化物的焙烧温度分别选为 600 ℃和700。
实验中加入Al3+的影响MgAl2O4尖晶石本身对苯乙烯氧化反应的活性不如MgFe2O4, 但选择性很高 , 反应产物中只有苯甲醛 , 在非化学计量比的Mg0 .4Fe2 .6O4样品中适当地掺入Al3+可以提高苯乙烯转化率和苯甲醛选择性.Mg0.4Fe2.3Al0.3O4和 Mg0 .4Fe2.1Al0 .5O4两种催化剂的苯甲醛产率最高 , 达到了30 %左右加入Al3+使催化剂比表面提高 ,但从结果来看,比表面对催化性能的影响无明显的规律。
结论：掺Al3+以后,催化剂中的α-Fe2O3微晶相有所增加,这可能是导致催化剂性能改善的原因.本文观察到在非化学计量比的催化剂中除了铁酸盐尖晶石相外还存在对苯乙烯氧化反应活性较高的α-Fe2O3 微晶相,后者的出现有可能是导致催化剂活性增加的另一原因 .文中还发现在铁酸镁尖晶石中掺入适量的Al3+,可提高其催化氧化反应的活性和选择性 .这一点与文中提到的在 Al3+具有比 Fe3+更高的八面体择优能的说法相吻合, Al3+的择优定位有可能导致催化剂中对提高反应活性有利的缺陷结构和α-Fe2O3微晶相增加。
纳米结构ZnFe2O4尖晶石的制备及催化氧化特性研究将耦合的共沉淀法和高分子聚合物保护的水热法制各了ZnFe204纳米晶体，并运用多种现代物理表征手段对其结构和谱学特性进行分析研究。
结果表明，在温和的条件下可以成功的制备ZnFe204纳米晶，其晶型为正尖晶石型结构。
400．600 gm4处存在ZnFe20t的Zn-O四面体和Fe-O八面体的红外特征振动。
催化氧化原理：根据臣体能带理论，与金属相比，半导体的能带结构是不连续的，通常是由一个充满电子的低能价带(Valent Band，vB)和一个空的高能导带(Conduction Band，CB)构成，价带和导带之间的区域成为禁带，区域大小称为禁带宽度。
光催化是指在有光参与的条件下，发生在光催化剂及其表面吸附物之间的一种光化学反应和氧化、还原过程，。
光催化氧化是以半导体的能带理论为基础，当半导体吸收了能量大于或等于带隙宽度的光子后，进入激发态，此时价带上的受激电子跃过禁带，进入导带形成导带电子(P_)，同时在价带留下光致空穴(n，从而产生了具有高度活性的空穴-电子对。
空穴可氧化催化剂表面的OH。
或H20生成·OH；光生电子也能够与02发生作用生成H02"和02-’等活性氧类。
这些·OH自由基和超氧负离子等可在短时间内无选择地将有机物降解为无害C02、H20、FIX及矿化物等。
同时光生电子也能够与电子受体如金属离子作用并将其还原，光生空穴也能够直接与有机物作用将其氧化。
光催化讲解有机物机理：在液相光催化反应的机理报道中，有两种可能的机理：自由基氧化机理和空穴机理。
(1)自由基氧化机理在半导体表面上形成空穴．电子对后，空穴引发产生羟基自由基HO·，而HO-的氧化还原电位为2．8 v，是仅次于氟(2．87 V)的强氧化剂，对作用物几乎无选择性。
有人在激光脉冲光解实验的基础上，提出HO·在Ti02表面上是以表面键合存在，并以此形式氧化有机物。
(2)空穴氧化机理：在2，4-D(2，4_二氯苯氧乙酸)的液相光催化反应过程中，pH约为3时，反应的初始阶段主要是空穴直接氧化起作用，而在PH值低于或高于3时，空穴氧化机理逐渐由HO·氧化机理取代。
Mao等在研究三氯乙酸和乙二酸的光催化反应过程中，也认为是有机物在光催化剂表面被空穴直接氧化.制备方法：1化学共沉淀法化学共沉淀法又可以分为两类：一类是以二价金属盐和三价铁盐为原料的体系，另一类则是以二价金属盐和二价铁盐为原料的体系第一类共沉淀法通常是将一定量的M2+(M=Mn、Zn、Co、Ni、Cu等)盐溶液与Fe3+盐溶液按化学计比(n(M2+)：n(Fel=o．5)混合，加入一定量的可溶性无机碱如NaOH、KOH、NH40H等作为沉淀剂，将所得的沉淀过滤，用去离子水洗涤数次后，将滤饼于高温下煅烧可得最后产物。
此方法的有点是工艺简单，但是由于生成的沉淀多里胶体状态，因此不易过滤和洗涤，而且实际生长中需要耐高温的设备。
以ZnFe204的合成为例，其反应过程可以用下式表示：(1)产生共沉淀：一份子量的硝酸铁与硝酸锌与五分子量的氢氧化钠反应形成沉淀(2)煅烧时的固相反应：两分子量的硝酸铁与一份子量的硝酸锌脱四分子水形成2：水热法水热法是在比较高的温度和比较高的压力下(通常温度在100℃以上，压力在105 Pa以上)，以水为介质的异相反应，此合成方法称为水热法。
由于反应是在高温高压的反应釜中进行，这就对一定形式的前驱物溶解．再结晶为良好的微晶材料提供了适宜的物理．化学条件。
其特点为：(1)反应是在高温高压条件下进行，可能实现在常温常压下不能进行的反应；(2)改变反应条件(原料配比、浓度、pH 值、温度、时间等)，可能得到具有不同晶体结构、组成、形貌和颗粒大小的产物；(3)产物为晶态，无需焙烧晶化，可以减少在焙烧过程中难以避免的团聚现象1401。
用水热法制备纳米微粒可以分为几种类型：水热合成、水热氧化、水热还原、微波水热等。
该方法也是将M”盐溶液与Fe3+溶液按化学计量比混合，加入高浓度的无机碱调节体系的pH值，而后将反应体系转入高压釜内，在搅拌条件下升温，达到预定温度后反应若干时间可获得产物。
实验内容和意义：本实验以传统铁酸盐的制备方法为理论基础，并通过对其进行适当的改进，采用两步法制各ZnFe204纳米晶，同时探讨了溶剂热法制备ZnFe204纳米晶的可行性，并利用多种现代物理手段对样品的性能、微结构和谱学特征进行了表征分析，选择有机染料酸性橙II(A07)为光催化脱色目标物(当今水污染中染料污染及其严重，而且酸性橙Ⅱ颜色鲜艳便于观察、测定和分析)，通过考察酸性橙II在ZnFe204体系下的光降解脱色率，对其环境催化氧化性能进行了初步研究和评价，并为以后的进一步研究指明方向。
水中的难降解有机污染物的深度处理一直是污水处理领域的难点，而半导体光催化氧化法是一种高效、彻底并具有广阔前景的技术；通过探讨纳米ZnFe204制备工艺，并从理论和实验角度对其对染料废水的催化氧化性能做出初步的评价，可以为进一步的工业化应用提供部分理论依据和实验基础。
结论：ZnFe204具有一定的捕获电子能力，在外加电场下其光伏响应变化很大，存在一个最合适的正电场电压，使之有一个最佳的响应结果，而当负电场达到一定值时，外电场的光伏响应将占据主导地位，证实盈ZnFe204为P型半导体，这与ZnFe204过渡金属的d轨道性质有关。
在加入PEG做软模板剂后，样品粒径均匀，晶粒大小在7 nm左右。