Triiron tetraoxider et uorganisk stof med den kemiske formel Fe3O4, CAS 1317-61-9. Det er en sort krystal med magnetisme, så det kaldes også magnetisk jernoxid. Det kan ikke betragtes som "jernholdig metaferrit" [Fe (Feo2)2], heller ikke som en blanding af jernoxid (FEO) og ferrisk oxid (Fe2O3), men det kan omtrent betragtes som en forbindelse med jernholdigt oxid og ferriskoxid (Feo · Fe2O3). Dette stof er uopløseligt i vand, alkaliopløsning, ethanol, ether og andre organiske opløsningsmidler. Det naturlige ferroxid er uopløseligt i syreopløsning, og det er let at oxidere til ferrisk oxid (Fe2O3) i luften under fugtige forhold. Det bruges normalt som pigment- og poleringsmiddel og kan også bruges til at fremstille lydbånd og telekommunikationsudstyr.
|
Kemisk formel |
Fe3O42- |
|
Nøjagtig masse |
232 |
|
Molekylvægt |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Elementær analyse |
Fe, 72,36; O, 27.64 |
|
|
|
Triiron tetraoxid(Fe ∝ o ₄), også kendt som magnetisk jernoxid, er en sort krystal med magnetiske egenskaber. Det har stabile kemiske egenskaber og unikke fysiske egenskaber og er vidt brugt i videnskab, industri og medicin.
1. Magnetiske materialer og datalagring
Jerntetroxid er kernematerialet i magnetiske optagemedier såsom magnetiske bånd, diske og kerner. Dens magnetiske egenskaber gør det til et nøglemateriale til datalagring i elektroniske enheder, såsom optagelseslaget af gammeldags magnetiske båndoptagere og videooptagere lavet af jernoxid. Derudover kan jernoxid også bruges til at fremstille magnetiske sensorer, hårde magnetiske materialer osv. Det tjener som bærer til signaloverførsel i telekommunikationsudstyr, der understøtter udviklingen af kommunikationsteknologi.
2. Ironmaking and Metal Processing
Naturlig magnetit (indeholdende fe ∝ o ₄) er et vigtigt råmateriale til jernfremstilling, og jern kan ekstraheres gennem reduktionsreaktioner. Ved metaloverfladebehandling danner jernoxid et tæt oxidlag på overfladen af stål gennem "bluing" eller "sorte" -processen, hvilket forhindrer rust og forbedrer glans. Denne teknologi er vidt brugt i felter som bildele og værktøjsfremstilling for at udvide produkternes levetid.
3. pigmenter og belægninger
Den dybe sorte farve på Fe3O4 gør det til et ideelt pigment for industrier som keramik, plast og maling. Det har fremragende vejrbestandighed og syre- og alkali-modstand, hvilket sikrer langvarig og stabil produktfarve. For eksempel kan tilsætning af jernoxid til arkitektoniske belægninger give dekorative effekter og forbedre belægningens korrosionsmodstand.
4. abrasiver og poleringsmidler
Jernoxid har høj hårdhed og kan bruges som en slibemiddel i marker som metalforarbejdning og glaspolering. I bremsesystemet med biler bruges jernoxid til fremstilling af bremseklodser og bremsesko, opnå bremsefunktion gennem friktion, og dets slidstyrke kan reducere slid på bremsesystemet.
5. Katalysatorer og katalysatorer
Jernoxid bruges ofte som en katalysator i kemiske reaktioner, såsom i desulfurisering, hydrogenering, denitrifikation og oxidationsreaktioner, for at fremskynde reaktionshastigheder og øge udbyttet. Dens overfladeaktive steder er rigelige og kan reducere aktiveringsenergien for reaktioner, hvilket gør det til et vigtigt tilsætningsstof i kemisk produktion.
Medicinsk felt: Innovative anvendelser fra diagnose til behandling
1. Magnetisk resonansafbildning (MRI) kontrastmiddel
Jernoxid -nanopartikler har superparamagnetisme, som hurtigt kan magnetisere i et magnetfelt og hurtigt demagnetisere efter fjernelse af magnetfeltet. Denne egenskab gør det til det foretrukne materiale til MR -kontrastmidler, der forbedrer den lokale magnetfeltkontrast, forbedrer billedklarheden og hjælper læger med mere præcist diagnosticering af sygdomme i hjernen, leveren og andre områder.
2. Magnetisk målrettet lægemiddelafgivelse
Jernoxid -nanopartikler kan bruges som lægemiddelbærere til at adsorbere eller indkapslet medikamenter på overfladen og nøjagtigt levere dem til læsionsstedet gennem ekstern magnetfeltvejledning. Denne metode kan reducere fordelingen af medikamenter i normalt væv, reducere bivirkninger og forbedre behandlingseffektiviteten, især viser betydelige fordele ved tumorbehandling.
3. Magnetisk adskillelse og detektionsteknologi
Efter binding med specifikke antistoffer eller ligander kan jernoxid -nanopartikler hurtigt adskille målceller eller molekyler fra komplekse biologiske prøver gennem magnetfeltvirkning.
Denne teknologi er vidt brugt i sygdomsdiagnose og biologisk forskning, såsom isolering af kræftceller, detekterer patogener osv., Der giver teknisk støtte til præcisionsmedicin.
4. Magnetisk termoterapi
Under virkningen af et vekslende magnetfelt kan jernoxid -nanopartikler generere varme, som kan bruges til magnetisk hypertermi til at dræbe tumorceller gennem lokal opvarmning. Denne metode har fordelene ved ikke-invasiv og præcis behandling, hvilket kan reducere skader på omgivende normalt væv og er en voksende teknologi inden for tumorbehandling.
5. Biomarkører og sensing
Jernoxid -nanopartikler kan tjene som biomarkører til sporing af cellebevægelse, overvågning af lægemiddelfrigørelsesprocesser og påvisning af specifikke kemikalier eller biomolekyler i kroppen. I diabeteshåndtering kan det for eksempel bruges til at overvåge blodsukkerniveauet i realtid og give datastøtte til personlig behandling.
Emerging Technology Fields: Grænse grænseudvidelse fra energi til miljøbeskyttelse
1. energilagringsmaterialer
Jerntetroxid har både ledningsevne og magnetisme og kan bruges til at fremstille højtydende energilagringsenheder såsom superkapacitorer og lithium-ion-batterier. Dets høje specifikke overfladeareal og overfladeenergi kan forbedre energilagrings- og frigørelseseffektiviteten, for eksempel som et negativt elektrodemateriale i lithium-ion-batterier, det kan forbedre opladning og udledning af batteriets ydelse.
2. katalysatorer og fotokatalysatorer
Nano -størrelse Fe3O4 har høj katalytisk aktivitet og kan bruges inden for miljøbeskyttelsesfelter, såsom nedbrydning af organiske forurenende stoffer, vandopdeling til brintproduktion osv. Efter at have været kombineret med andre halvledermaterialer forbedres dets fotokatalytiske ydeevne markant. For eksempel kan det effektivt fjerne tungmetalioner og organiske forurenende stoffer i spildevandsrensning og forbedre vandkvaliteten.
3. absorberende materialer og stealth -teknologi
Jernoxid -nanopartikler har fremragende absorberende egenskaber og kan bruges til at fremstille anti -UV -materialer og mikrobølgeabsorberende materialer. I det militære felt, som en nøglekomponent i stealth -belægninger,Triiron tetraoxidKan reducere radarreflektionssignaler om fly, skibe og andet udstyr og forbedre slagmarkens overlevelsesfunktioner.
4. Forseglingsmaterialer og sensorer
Den magnetiske væske, der dannes ved at sprede jernoxid i væske, kan bruges til gas- og vakuumforsegling af præcisionsinstrumenter og rumfartsudstyr.
Dens magnetiske egenskaber og fluiditet kan også bruges til at fremstille tryksensorer, temperatursensorer og magnetfeltsensorer, der opnå nøjagtig måling af forskellige fysiske mængder.
4. Anti -forfalskning og datasikkerhed
Ved at anvende de magnetiske egenskaber af Fe3O4 kan anti-countrit-blæk og anti-countritabt-etiketter være forberedt til identifikation af produktet. Inden for datalagring kan dens nanoskala partikelstørrelse og høj tvang forbedres signal-til-støjforholdet mellem magnetiske optagematerialer, øge opbevaringstætheden og læse/skrivehastigheden for medier, såsom harddiske og magnetiske bånd.
1. nedbørsmetode
Nedbørsmetode er den mest almindeligt anvendte metode til fremstilling af nanopartikler på grund af dens enkle drift, lave omkostninger, høje renhed og ensartet sammensætning, som er velegnet til storskala produktion. På samme tid kan spredningen af nanopartikler forbedres ved at tilføje organiske dispergeringsmidler eller komplekse midler til nedbørsblandingen, og ulempen ved let agglomeration af nanopartikler kan overvindes. Almindelige nedbørsmetoder inkluderer coprecipitation, hydrolytisk nedbør, ultralydsudfældning, alkoholsaltopløsning og chelatnedbrydning.
Ved coprecipitation -metode føjes bundfald til opløsningen, der indeholder forskellige kationer for at give alle ioner mulighed for at udfælde fuldstændigt. For at opnå ensartet nedbør tilsættes saltopløsningen, der indeholder forskellige kationer, normalt langsomt til den overdrevne bundfælder til omrøring, så koncentrationen af alle ioner i vid udstrækning overstiger ligevægtskoncentrationen af nedbør, og alle komponenter adskilles på samme tid i forhold til forhold til det.
Dens princip er Fe2++2 fe3++8 åh -→ Fe3O4+4H2O.
Molforholdet mellem Fe2+og fe3+har en direkte effekt på krystalstrukturen af nano -partikler fremstillet ved nedbørsmetode; PH -værdi af opløsning, ionkoncentration og reaktionstemperatur påvirker alle størrelsen på partikler. Hovedproblemet med nedbørsmetode er, hvordan man fremstiller nanopartikler med enkelt krystalstruktur og ensartet partikelstørrelse ved at kontrollere reaktionsbetingelserne. Filtrering og vask af ekstern bundfald skal også overvejes.
Fe3O4Nanopartikler opnået ved coprecipitationsmetode er for det meste sfæriske i struktur og små i størrelse (5-10nm). På grund af reaktionens lave temperatur er krystalliniteten af de opnåede partikler imidlertid relativt dårlig. Desuden er nano Fe3O4Partikler fremstillet ved denne metode er lette at agglomerere blandt partikler under vask, filtrering og tørring, hvilket vil påvirke ydelsen af NanoTriiron tetraoxid.
Hydrolyseudfældningsmetode er at frigive OH- ved hydrolyse af alkaliske stoffer. Almindelige alkaliske stoffer inkluderer urinstof, hexamethylendiamin osv. Disse stoffer frigiver OH- Langsomt, hvilket er befordrende for dannelsen af ensartede nanopartikler, når man forbereder nano Fe3O4 partikler. Generelt kan denne metode producere nanopartikler med en partikelfordeling på 7 nm til 39 nm.
Ultralyd kan producere kavitationseffekt i opløsningsmidlet, og kavitationsboblen genererede kollapser på en meget kort tid på 10-11 sekunder, hvilket genererer en høj temperatur på ca. 5000K i boblen. Sammenlignet med den traditionelle omrøringsteknologi er denne serie af kavitation lettere at opnå mesoskopisk ensartet blanding, eliminere lokal koncentration ujævnhed, forbedre reaktionshastigheden, stimulere dannelsen af nye faser og kan også spille en forskydningsrolle i agglomeration, hvilket er befordrende for dannelsen af små partikler. Anvendelsen af ultralydsteknologi har ingen særlige krav til systemets egenskaber, så længe der er et flydende medium til energioverførsel. Vijayakumar. R et al. Brugte stråling af ultralyd med høj intensitet til at forberede den superparamagnetiske Fe3O4 Partikler med partikelstørrelsen på 10 nm fra jernacetatopløsningen.
Ved at anvende reduktionseffekten af natriumacetationisering i vand til at generere acetat blev Fe delvist reduceret til Fe ved ca. 180 grader i en højtryksreaktor. Yonghui Deng og andre opvarmede fecl3Natriumacetat og ethylenglycol i en højtryksreaktor ved 200 grader i 8 timer for at fremstille superparamagnetisk Fe3O4 nanopartikler.
Princippet med denne metode er, at metalioner og passende ligander danner et stabilt kompleks ved stuetemperatur. Ved den passende temperatur og pH -værdi ødelægges komplekset. Metalionerne frigøres igen og reagerer med OH -ioner i opløsningen og eksterne bundfald og oxidanter for at generere uopløselige metaloxider, hydroxider, salte og andre bundfald af forskellige valenser. Yderligere behandling kan producere nanopartikler af bestemt størrelse eller endda form.
2. Hydrotermisk (solvotermisk) metode:
Hydrotermisk (solvotermisk) reaktion er en generel betegnelse for kemiske reaktioner, der udføres under højt temperatur og højt tryk i væsker, såsom vandig opløsning (organisk opløsningsmiddel) eller damp. Hydrotermisk metode er en slags syntese til fremstilling af nanopulver udviklet i de seneste ti år.Triiron tetraoxidFremstillet ved denne metode har lille partikelstørrelse, ensartet partikelstørrelse, intet behov for forbehandling af høj temperatur og kan realisere multivalent iondoping. Imidlertid kræver den hydrotermiske metode anvendelse af højtemperatur og højtryksresistent udstyr, så omkostningerne ved denne metode er høje, og det er vanskeligt at opnå storstilet produktion.
Nanometer Fe3O4Fremstillet ved hydrotermisk metode bruger for det meste uorganiske jernsalte (FECL3 · 6H2O, fecl2 · 4H2O, Feso4) og organiske jernsalte (Ferrocen Fe (C5H5)2) som forløbere, hydrazin, polyethylenglycol, PVP osv. Som overfladeaktive stoffer og syntetiseres i alkalisk opløsning under 200 grader.
Shouheng Sun forberedte superparamagnetisk Fe3O4Partikler med kontrollerbar partikelstørrelse ved hydrotermisk metode. Først, fe3O4Partikler med en partikelstørrelse på 4nm blev fremstillet ved hjælp af Fe (ACAC) 3 som FE -kilde og derefter Fe3O4Nanopartikler med en partikelstørrelse på 4NM blev fremstillet ved at kontrollere holdetid og andre faktorer.
Zhen Li et al. rapporterede, at Fe3O4Nanopartikler blev fremstillet ved hjælp af fælles FECL3 · H2O som forløber i stedet for dyre FE (ACAC)3.
Yadong Li et al. rapporterede, at monodisperse fe3O4Nanopartikler blev fremstillet med FECL3 · 6H2O, NAAC, EG og PEG som råmaterialer, og partikelstørrelsen var justerbar.
3. mikroemulsionsmetode:
Mikroemulsionsmetode henviser til dannelsen af lotion med to ikke -blandbare opløsningsmidler under virkning af overfladeaktivt middel, det vil sige, at de amfifile molekyler opdeler det kontinuerlige medium i små rum for at danne en mikroreaktor, hvor reaktanterne reagerer for at generere fast fase. På grund af begrænsningen af mikroreaktoren i nucleation, krystalvækst, koalescens, klynger og andre processer dannes nano -partikler med et lag overfladeaktivt middel og en bestemt kondenseret struktur og morfologi.
Fremstilling af nanometerkatalysator ved mikrobelotionsmetode har fordelene ved simpelt udstyr, milde eksperimentelle forhold og kontrollerbar partikelstørrelse, som er uforlignelig med andre metoder. Derfor er det blevet en meget interessant teknologi i syntesen af nano -katalysatorer. Undersøgelsen af fremstillingen af nano -katalysator ved mikro -lotionsmetode fokuserer for det meste på kontrol af partikelstørrelse, mens forskningen på kontrol af partikelmonodispersitet er relativt mindre.
4. Sol gelmetode
Denne metode anvender hydrolyse og polymerisation af metalalkoxider til fremstilling af ensartet sol af metaloxider eller metalhydroxider og kondenseres derefter til gennemsigtig gel. Gelen er tørret og varmebehandlet for at fremstille oxid ultrafine pulver. Ulempen ved solgelmetode er, at brugen af metalalkoxider som råmaterialer fører til høje omkostninger og lang syntesecyklus i geleringsprocessen. På samme tid er anvendelsen af sol-gel-metode til fremstilling af nanopartikler med partikelstørrelse mindre end 100 nm ikke rapporteret.
Derudover er andre fremstillingsmetoder, såsom mikrobølgemetode, pyrolytisk carbonylforlovsmetode, ultralydsmetode, luftoxidationsmetode, pyrolyseduktionsmetode, polyolreduktionsmetode osv. Rettes efter hinanden.
Den sorte fe3O4Nanopartikler kan opnås ved at tilføje Feso4Opløsning til ammoniakopløsning i mikrobølgeovnen i 8'ere. Alivasatos et al. forberedt monodisperse - Fe3O4Nanopartikler siden da er denne metode blevet vidt anvendt til fremstilling af monodisperse magnetiske oxid -nanopartikler. Liu et al. Fremstillede FEPT-magnetiske nanopartikler med en diameter på 3NM ved anvendelse af polyolreduktionsmetoden og reduktionsreaktionen af jernacetylacetonat og platinacetylacetonat i højtemperature væskefasen. Partiklerne var monodisperse under beskyttelse af overfladeaktivt middel. Meng Zhe et al. med succes forberedtTriiron tetraoxidUltrafinpulver med høj renhed, stærk magnetisme og sfærisk fordeling ved oxidationsinduktion og luftoxidation af Fe (OH)2Suspension ved stuetemperatur med pH =10 eller deromkring.
Populære tags: Triiron tetraoxid CAS 1317-61-9, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg