Triiron tetraoxideer et uorganisk stoff med den kjemiske formelen FE3O4, CAS 1317-61-9. Det er en svart krystall med magnetisme, så den kalles også magnetisk jernoksid. Det kan ikke betraktes som "jernholdig metaferritt" [FE (FEO2)2], og heller ikke som en blanding av jernholdig oksid (FEO) og jernoksyd (Fe2O3), men det kan tilnærmet betraktes som en forbindelse av jernholdig oksid og jernoksid (Feo · Fe2O3). Dette stoffet er uoppløselig i vann, alkaliløsning, etanol, eter og andre organiske løsningsmidler. Det naturlige jernoksydet er uoppløselig i syreoppløsningen, og det er lett å oksidere til jernoksid (Fe2O3) i luften under fuktige forhold. Det brukes vanligvis som pigment og poleringsmiddel, og kan også brukes til å lage lydbånd og telekommunikasjonsutstyr.
|
Kjemisk formel |
Fe3O42- |
|
Nøyaktig masse |
232 |
|
Molekylvekt |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Elementær analyse |
Fe, 72,36; O, 27.64 |
|
|
|
Triiron tetraoxide(Fe ∝ O ₄), også kjent som magnetisk jernoksyd, er en svart krystall med magnetiske egenskaper. Den har stabile kjemiske egenskaper og unike fysiske egenskaper, og er mye brukt innen vitenskap, industri og medisin.
1. Magnetiske materialer og datalagring
Jernstroksyd er kjernematerialet til magnetiske opptaksmedier som magnetbånd, disker og kjerner. De magnetiske egenskapene gjør det til et nøkkelmateriale for datalagring i elektroniske enheter, for eksempel opptakslaget til gammeldagse magnetbåndopptakere og videoopptakere laget av jernoksid. I tillegg kan jernoksid også brukes til å produsere magnetiske sensorer, harde magnetiske materialer, etc. Det fungerer som bærer for signaloverføring i telekommunikasjonsutstyr, og støtter utviklingen av kommunikasjonsteknologi.
2. jernproduksjon og metallbehandling
Naturlig magnetitt (som inneholder Fe ∝ O ₄) er et viktig råstoff for jernproduksjon, og jern kan trekkes ut gjennom reduksjonsreaksjoner. I metalloverflatebehandling danner jernoksyd et tett oksydlag på overflaten av stål gjennom den "blåsende" eller "sverting" -prosessen, og forhindrer rust og forbedrer glans. Denne teknologien er mye brukt i felt som bildeler og verktøyproduksjon for å forlenge levetiden til produkter.
3. Pigmenter og belegg
Den dype svarte fargen på Fe3O4 gjør det til et ideelt pigment for bransjer som keramikk, plast og maling. Den har utmerket værmotstand og syre- og alkalisk motstand, og sikrer langvarig og stabil produktfarge. For eksempel kan tilsetning av jernoksid til arkitektoniske belegg gi dekorative effekter og forbedre beleggets korrosjonsmotstand.
4. slipemidler og poleringsmidler
Jernoksid har høy hardhet og kan brukes som et slipende i felt som metallprosessering og glasspolering. I bremsesystemet til biler brukes jernoksyd i produksjon av bremseklosser og bremsesko, og oppnår bremsefunksjon gjennom friksjon, og slitasje motstand kan redusere slitasje i bremsesystemet.
5. Katalysatorer og katalysatorer
Jernoksid brukes ofte som en katalysator i kjemiske reaksjoner, for eksempel i avsvovling, hydrogenering, denitrifisering og oksidasjonsreaksjoner, for å akselerere reaksjonshastigheter og øke utbyttet. Overflateaktive steder er rikelig og kan redusere aktiveringsenergien til reaksjoner, noe som gjør det til et viktig additiv i kjemisk produksjon.
Medisinsk felt: Innovative applikasjoner fra diagnose til behandling
1. Magnetisk resonansavbildning (MRI) kontrastmiddel
Nanopartikler i jernoksyd har superparamagnetisme, som raskt kan magnetisere i et magnetfelt og raskt demagnetisere etter å ha fjernet magnetfeltet. Denne egenskapen gjør det til det foretrukne materialet for MR -kontrastmidler, som forbedrer lokal magnetfeltkontrast, forbedrer bildeklarheten og hjelper leger med å diagnostisere sykdommer i hjernen, leveren og andre områder.
2. Magnetisk målrettet medikamentlevering
Nanopartikler i jernoksyd kan brukes som medikamentbærere til å adsorbere eller innkapsler medisiner på overflaten, og levere dem nøyaktig til lesjonsstedet gjennom ytre magnetfeltveiledning. Denne metoden kan redusere fordelingen av medisiner i normalt vev, redusere bivirkninger og forbedre behandlingseffektiviteten, spesielt som viser betydelige fordeler i tumorbehandling.
3. Magnetisk separasjon og deteksjonsteknologi
Etter binding med spesifikke antistoffer eller ligander, kan nanopartikler i jernoksyd raskt skille målceller eller molekyler fra komplekse biologiske prøver gjennom magnetfeltvirkning.
Denne teknologien er mye brukt i sykdomsdiagnose og biologisk forskning, for eksempel å isolere kreftceller, oppdage patogener osv., Gi teknisk støtte for presisjonsmedisin.
4. Magnetisk termoterapi
Under virkningen av et vekslende magnetfelt kan nanopartikler i jernoksyd generere varme, som kan brukes til magnetisk hypertermi for å drepe tumorceller gjennom lokal oppvarming. Denne metoden har fordelene med ikke-invasiv og presis behandling, noe som kan redusere skader på omkringliggende normalt vev og er en ny teknologi innen tumorbehandling.
5. Biomarkører og sensing
Nanopartikler i jernoksyd kan tjene som biomarkører for å spore cellebevegelse, overvåke medikamentfrigjøringsprosesser og oppdage spesifikke kjemikalier eller biomolekyler i kroppen. For eksempel i diabetesbehandling kan den brukes til å overvåke blodsukkernivået i sanntid og gi datastøtte for personlig behandling.
Emerging Technology Fields: Cross Border Expansion from Energy to Environmental Protection
1. Energilagringsmaterialer
Jernstroksyd har både konduktivitet og magnetisme, og kan brukes til å fremstille energilagringsenheter med høy ytelse som superkapeakitorer og litium-ion-batterier. Det høye spesifikke overflate- og overflateenergien kan forbedre energilagring og frigjøringseffektivitet, for eksempel som et negativt elektrodemateriale i litium-ion-batterier, kan det forbedre lading og utlading av ytelsen til batteriet.
2. Katalysatorer og fotokatalysatorer
Nano -størrelse Fe3O4 har høy katalytisk aktivitet og kan brukes i miljøvernfelt som nedbrytning av organiske miljøgifter, vannsplitting for hydrogenproduksjon, etc. Etter å ha blitt kombinert med andre halvledermaterialer, forbedres dens fotokatalytiske ytelse betydelig. For eksempel kan den effektivt fjerne tungmetallioner og organiske miljøgifter i avløpsvannbehandling, og forbedre vannkvaliteten.
3. Absorberende materialer og stealth -teknologi
Nanopartikler i jernoksyd har utmerkede absorberende egenskaper og kan brukes til å fremstille anti UV -materialer og mikrobølgeabsorberende materialer. På militærfeltet, som en nøkkelkomponent i stealth belegg,Triiron tetraoxidekan redusere radarrefleksjonssignaler om fly, skip og annet utstyr, og forbedre overlevelsesegenskapene i Battlefield.
4. Tettingsmaterialer og sensorer
Den magnetiske væsken dannet ved spredning av jernoksyd i væske kan brukes til gass- og vakuumforsegling av presisjonsinstrumenter og romfartsutstyr.
Dets magnetiske egenskaper og fluiditet kan også brukes til å produsere trykksensorer, temperatursensorer og magnetfeltsensorer, og oppnå nøyaktig måling av forskjellige fysiske mengder.
4. Anti forfalskning og datasikkerhet
Ved å bruke de magnetiske egenskapene til Fe3O4, kan anti-motvirkende blekk og anti-kontra-miste etiketter utarbeides for identifikasjon av produkt anti-teller. I feltet datalagring kan dens nanoskala partikkelstørrelse og høy tvang, forbedre signal-til-støy-forholdet mellom magnetiske opptaksmaterialer, øke lagringstettheten og lese/skrive hastighet på medier som harddisker og magnetbånd.
1. Utfellingsmetode
Nedbørmetode er den mest brukte metoden for å fremstille nanopartikler på grunn av dens enkle drift, lave kostnader, høy renhet og ensartet sammensetning, som er egnet for storstilt produksjon. Samtidig kan spredningen av nanopartikler forbedres ved å tilsette organiske dispergeringsmidler eller kompleksdannende midler til nedbørblandingen, og ulempen med enkel agglomerering av nanopartikler kan overvinnes. Vanlige nedbørmetoder inkluderer poprekipitasjon, hydrolytisk nedbør, ultralyd nedbør, alkoholsaltoppløsning og chelatedbrytning.
Ved å kopiere metoden tilsettes presipitanter til løsningen som inneholder forskjellige kationer for å la alle ioner presipitere fullstendig. For å oppnå ensartet nedbør, tilsettes saltoppløsningen som inneholder forskjellige kationer, sakte sakte til den overdreven nedfellingen for omrøring, slik at konsentrasjonen av alle ioner i stor grad overstiger likevektskonsentrasjonen av nedbør, og alle komponenter skilles ut på samme tid i forhold til det som er mulig.
Prinsippet er FE2++2 fe3++8 oh -→ Fe3O4+4H2O.
Molforholdet til Fe2+og Fe3+har en direkte effekt på krystallstrukturen til nanopartikler fremstilt ved nedbørmetode; PH -verdi av oppløsning, ionekonsentrasjon og reaksjonstemperatur påvirker alle størrelsen på partikler. Hovedproblemet med nedbørmetode er hvordan man kan fremstille nanopartikler med enkeltkrystallstruktur og ensartet partikkelstørrelse ved å kontrollere reaksjonsbetingelser. Filtrering og vasking av ekstern utfelling må også vurderes.
Fe3O4Nanopartikler oppnådd ved hjelp av koprekipitasjonsmetode er for det meste sfæriske i struktur og liten i størrelse (5-10nm). På grunn av den lave temperaturen i reaksjonen er imidlertid krystalliniteten til de oppnådde partiklene relativt dårlig. Dessuten Nano Fe3O4Partikler fremstilt ved denne metoden er enkle å agglomerere mellom partikler under vasking, filtrering og tørking, noe som vil påvirke ytelsen til nanoTriiron tetraoxide.
Hydrolyseutfellingsmetode er å frigjøre OH- ved hydrolyse av alkaliske stoffer. Vanlige alkaliske stoffer inkluderer urea, heksametylendiamin, etc. Disse stoffene frigjør å OH- Sakte, noe som bidrar til dannelsen av ensartede nanopartikler når du forbereder Nano Fe3O4 partikler. Generelt kan denne metoden produsere nanopartikler med en partikkelfordeling på 7 nm til 39 nm.
Ultralyd kan gi kavitasjonseffekt i løsningsmidlet, og kavitasjonsboblen genererte kollapser på veldig kort tid på 10-11 sekunder, og genererer en høy temperatur på omtrent 5000K i boblen. Sammenlignet med den tradisjonelle omrøringsteknologien, er denne kavitasjonsserien lettere å oppnå mesoskopisk ensartet blanding, eliminere lokal konsentrasjon ujevnhet, forbedre reaksjonshastigheten, stimulere dannelsen av nye faser, og kan også spille en skjærrolle i agglomerasjon, noe som bidrar til dannelsen av små partikler. Bruken av ultralydteknologi har ingen spesielle krav til egenskapene til systemet, så lenge det er et flytende medium for energioverføring. Vijayakumar. R et al. Brukte strålingen av ultralyd med høy intensitet for å fremstille den superparamagnetiske FE3O4 Partikler med partikkelstørrelsen på 10 nm fra jern acetatoppløsningen.
Ved å bruke reduksjonseffekten av natriumacetationisering i vann for å generere acetat, ble Fe delvis redusert til Fe ved omtrent 180 grader i en høytrykksreaktor. Yonghui Deng og andre oppvarmet Fecl3Natriumacetat og etylenglykol i en høytrykksreaktor ved 200 grader for 8 timer for å fremstille superparamagnetisk FE3O4 nanopartikler.
Prinsippet med denne metoden er at metallioner og passende ligander danner et stabilt kompleks ved romtemperatur. Ved passende temperatur og pH -verdi blir komplekset ødelagt. Metallionene frigjøres igjen og reagerer med OH -ioner i løsningen og eksterne presipitatorer og oksidanter for å generere uoppløselige metalloksider, hydroksider, salter og andre presipitater av forskjellig valens. Ytterligere behandling kan produsere nanopartikler av viss størrelse eller til og med form.
2. Hydrotermisk (solvotermisk) metode:
Hydrotermisk (solvotermisk) reaksjon er en generell betegnelse for kjemiske reaksjoner utført under høy temperatur og høyt trykk i væsker som vandig løsning (organisk løsningsmiddel) eller damp. Hydrotermisk metode er en slags syntese for å fremstille nanopulver utviklet de siste ti årene.Triiron tetraoxideUtarbeidet med denne metoden har liten partikkelstørrelse, ensartet partikkelstørrelse, ikke behov for høy temperatur kalsinering forbehandling, og kan realisere multivalent ionedoping. Imidlertid krever den hydrotermiske metoden bruk av høye temperaturer og høyt trykkbestandig utstyr, så kostnadene for denne metoden er høy og det er vanskelig å oppnå storstilt produksjon.
Nanometer Fe3O4Utarbeidet ved hydrotermisk metode bruker stort sett uorganiske jernsalter (FECL3 · 6H2O, FECL2 · 4H2O, feso4) og organiske jernsalter (Ferrocene Fe (C5H5)2) som forløpere, hydrazin, polyetylenglykol, PVP, etc. som overflateaktive midler, og er syntetisert i alkalisk løsning under 200 grader.
Shouheng Sun forberedt superparamagnetisk Fe3O4Partikler med kontrollerbar partikkelstørrelse ved hydrotermisk metode. Først Fe3O4Partikler med en partikkelstørrelse på 4nm ble fremstilt ved bruk av Fe (ACAC) 3 som FE -kilde, og deretter Fe3O4Nanopartikler med en partikkelstørrelse på 4nm ble fremstilt ved å kontrollere holdetiden og andre faktorer.
Zhen Li et al. rapporterte at Fe3O4Nanopartikler ble utarbeidet ved bruk av vanlig FECL3 · H2O som forløper i stedet for dyr FE (ACAC)3.
Yadong Li et al. rapporterte at monodisperse fe3O4Nanopartikler ble utarbeidet med FECL3 · 6H2O, NAAC, f.eks. Og knagg som råvarer, og partikkelstørrelsen var justerbar.
3. Mikroemulsjonsmetode:
Mikroemulsjonsmetode refererer til dannelsen av lotion ved to uønskelige løsningsmidler under virkning av overflateaktivt middel, det vil si amfifile molekyler deler det kontinuerlige mediet i små mellomrom for å danne en mikroreaktor, der reaktantene reagerer på å generere fast fase. På grunn av begrensningen av mikroreaktoren i kjernefysning, krystallvekst, koalescens, klynging og andre prosesser, dannes nanopartikler med et lag overflateaktivt middel og en viss kondensert struktur og morfologi.
Fremstilling av nanometerkatalysator med mikrokremmetode har fordelene med enkelt utstyr, milde eksperimentelle forhold og kontrollerbar partikkelstørrelse, som er makeløs for andre metoder. Derfor har det blitt en veldig interessant teknologi i syntesen av nano -katalysatorer. Forskningen på fremstilling av nano -katalysator ved mikrokremmetode fokuserer stort sett på kontrollen av partikkelstørrelse, mens forskningen på kontrollen av partikkelmonodispersitet er relativt mindre.
4. Sol gelmetode
Denne metoden bruker hydrolyse og polymerisasjon av metallalkoksider for å fremstille ensartet sol av metalloksider eller metallhydroksider, og kondenserer den deretter til gjennomsiktig gel. Gelen er tørket og varme behandlet for å fremstille oksid ultrafinpulver. Ulempen med Sol Gel -metoden er at bruk av metallalkoksider som råvarer fører til høye kostnader og lang syntesesyklus i geleringsprosessen. Samtidig er ikke anvendelsen av sol-gel-metoden for å fremstille nanopartikler med partikkelstørrelse mindre enn 100 nm blitt rapportert.
I tillegg er andre preparatmetoder som mikrobølgeovnmetode, pyrolytisk karbonylforløpermetode, ultralydmetode, luftoksidasjonsmetode, pyrolysereduksjonsmetode, polyolreduksjonsmetode, etc. blitt rapportert suksessivt.
Den svarte Fe3O4Nanopartikler kan oppnås ved å legge til FESO4Løsning på ammoniakkløsning i mikrobølgeovnen i 8 -tallet. Alivasatos et al. Forberedt monodisperse - Fe3O4Nanopartikler, siden den gang, har denne metoden blitt mye brukt i fremstilling av monodisperse magnetiske oksyd -nanopartikler. Liu et al. Forberedte fepte magnetiske nanopartikler med en diameter på 3nm ved å bruke polyolreduksjonsmetoden og reduksjonsreaksjonen av jernholdig acetylacetonat og platina acetylacetonat i væskefasen med høy temperatur. Partiklene var monodisperse under beskyttelse av overflateaktivt middel. Meng Zhe et al. vellykket forberedtTriiron tetraoxideUltrafinpulver med høy renhet, sterk magnetisme og sfærisk fordeling ved oksidasjonsinduksjon og luftoksidasjon av FE (OH)2Suspensjon ved romtemperatur med pH =10 eller så.
Populære tags: Triiron Tetraoxide CAS 1317-61-9, leverandører, produsenter, fabrikk, engros, kjøp, pris, bulk, til salgs