Triiron tetraoxidese yon sibstans inòganik ak fòmil chimik FE3O4, CAS 1317-61-9. Li se yon kristal nwa ak mayetis, kidonk li se tou yo rele oksid fè mayetik. Li pa ka konsidere kòm "Fere Metaferrite" [Fe (Feo2)2], ni kòm yon melanj de oksid FERROUS (FEO) ak oksid ferrik (Fe2O3), men li ka apeprè konsidere kòm yon konpoze nan oksid fereuz ak oksid ferrik (Feo · Fe2O3). Sibstans sa a se solubl nan dlo, solisyon alkali, etanòl, etè ak lòt solvants òganik. Natirèl oksid la ferrik se solubl nan solisyon asid, epi li se fasil oksidasyon nan oksid ferrik (Fe2O3) nan lè a anba kondisyon imid. Li se anjeneral itilize kòm pigman ak polisaj ajan, epi yo ka tou gen pou itilize fè kasèt odyo ak ekipman telekominikasyon yo.
|
Fòmil chimik |
Fe3O42- |
|
Mas egzak |
232 |
|
Pwa molekilè |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Analiz elemantè |
Fe, 72,36; O, 27.64 |
|
|
|
Triiron tetraoxide(Fe ∝ O ₄), ke yo rele tou oksid fè mayetik, se yon kristal nwa ak pwopriyete mayetik. Li gen pwopriyete chimik ki estab ak inik karakteristik fizik, epi li se lajman ki itilize nan syans, endistri, ak medikaman.
1. Materyèl mayetik ak depo done
Tetroksid fè se materyèl debaz la nan medya anrejistreman mayetik tankou kasèt mayetik, disk, ak am. Pwopriyete mayetik li yo fè li yon materyèl kle pou depo done nan aparèy elektwonik, tankou kouch nan anrejistreman nan fin vye granmoun-alamòd anrejistrè tep ak anrejistrè videyo ki fèt ak oksid fè. Anplis de sa, oksid fè kapab tou itilize pou fabrike detèktè mayetik, materyèl mayetik difisil, elatriye Li sèvi kòm yon konpayi asirans pou transmisyon siyal nan ekipman telekominikasyon yo, sipòte devlopman nan teknoloji kominikasyon.
2. Ironmaking ak pwosesis metal
Natirèl mayetit (ki gen Fe ∝ O ₄) se yon materyèl enpòtan anvan tout koreksyon pou ironmaking, ak fè ka extrait nan reyaksyon rediksyon. Nan tretman sifas metal, oksid fè fòme yon kouch oksid dans sou sifas la nan asye nan "bluing la" oswa "nwasi" pwosesis, anpeche rouye ak amelyore glossiness. Teknoloji sa a se lajman ki itilize nan jaden tankou pati otomobil ak manifakti zouti pou yon ekstansyon pou lavi sèvis la nan pwodwi yo.
3. pigman ak penti
Koulè a fon nwa nan Fe3O4 fè li yon pigman ideyal pou endistri tankou seramik, plastik, ak pentire. Li gen ekselan rezistans move tan ak asid ak rezistans alkali, asire ki dire lontan ak koulè pwodwi ki estab. Pou egzanp, ajoute oksid fè nan penti achitekti ka bay efè dekoratif ak amelyore rezistans korozyon kouch la.
4. Abrasif ak ajan polisaj
Oksid fè gen gwo dite epi yo ka itilize kòm yon abrazif nan jaden tankou pwosesis metal ak polisaj an vè. Nan sistèm nan frenaj nan otomobil, oksid fè yo itilize nan manifakti a nan kousinen fren ak soulye fren, reyisi fonksyon frenaj nan friksyon, ak rezistans mete li yo ka diminye mete a ak dlo nan sistèm nan frenaj.
5. Katalis ak katalis
Se oksid fè souvan itilize kòm yon katalis nan reyaksyon chimik, tankou nan desulfurizasyon, idrogenasyon, denitrifikasyon, ak reyaksyon oksidasyon, akselere pousantaj reyaksyon ak ogmante pwodiksyon an. Sit aktif sifas li yo abondan epi yo ka diminye enèji nan deklanchman nan reyaksyon, fè li yon aditif enpòtan nan pwodiksyon chimik.
Jaden medikal: aplikasyon inovatif soti nan dyagnostik ak tretman
1. mayetik sonorite D '(MRI) ajan kontras
Nanoparticules oksid fè gen superparamagnetism, ki ka rapidman magnetize nan yon jaden mayetik ak byen vit demagnetize apre yo fin retire jaden an mayetik. Karakteristik sa a fè li materyèl la pi pito pou ajan kontras MRI, ki amelyore kontras lokal jaden mayetik, amelyore klè imaj, ak ede doktè nan plis presizyon dyagnostik maladi nan sèvo a, fwa, ak lòt zòn.
2. Mayetik livrezon dwòg vize
Nanoparticules oksid fè yo ka itilize kòm transpòtè dwòg adsorb oswa enkapsule dwòg sou sifas la, epi avèk presizyon delivre yo nan sit la lezyonèl nan konsèy ekstèn jaden mayetik. Metòd sa a ka diminye distribisyon dwòg nan tisi nòmal, diminye efè segondè yo, ak amelyore efikasite tretman, espesyalman ki montre avantaj enpòtan nan tretman timè.
3. Separasyon mayetik ak teknoloji deteksyon
Apre obligatwa ak antikò espesifik oswa ligand, nanoparticules oksid fè ka byen vit separe selil sib oswa molekil soti nan echantiyon byolojik konplèks nan aksyon jaden mayetik.
Teknoloji sa a se lajman ki itilize nan dyagnostik maladi ak rechèch byolojik, tankou izole selil kansè yo, detekte ajan patojèn, elatriye, bay sipò teknik pou medikaman presizyon.
4. Thermoterapi mayetik
Anba aksyon an nan yon jaden altène mayetik, nanoparticules oksid fè ka jenere chalè, ki ka itilize pou ipèrtèm mayetik yo touye selil timè nan chofaj lokal yo. Metòd sa a gen avantaj ki genyen nan tretman ki pa pwogrese ak egzak, ki ka diminye domaj nan tisi ki antoure nòmal epi li se yon teknoloji émergentes nan jaden an nan tretman timè.
5. Biomarqueurs ak kèk
Nanoparticules oksid fè ka sèvi kòm biomarqueurs pou swiv mouvman selil, siveyans pwosesis lage dwòg, ak detekte pwodwi chimik espesifik oswa biomolecules nan kò an. Pou egzanp, nan jesyon dyabèt, li kapab itilize yo kontwole nivo glikoz nan san nan tan reyèl ak bay sipò done pou tretman pèsonalize.
Jaden teknoloji kap émergentes: ekspansyon fwontyè kwa soti nan enèji nan pwoteksyon anviwònman an
1. Materyèl depo enèji
Tetroksid fè gen tou de konduktiviti ak mayetis, epi yo ka itilize yo prepare pèfòmans-wo aparèy depo enèji tankou supercapacitors ak ityòm-ion pil. Segondè sifas espesifik li yo ak enèji sifas ka amelyore depo enèji ak efikasite lage, pou egzanp, kòm yon materyèl electrodes negatif nan ityòm-ion pil, li ka amelyore pèfòmans nan chaje ak egzeyat nan batri la.
2. Katalis ak fotokatalizè
Nano gwosè Fe3O4 gen gwo aktivite kataliz epi yo ka itilize nan jaden pwoteksyon anviwònman tankou degradasyon nan polyan òganik, dlo divize pou pwodiksyon idwojèn, elatriye Apre yo te konbine avèk lòt materyèl semi -conducteurs, se pèfòmans fotokatalitik li yo siyifikativman amelyore. Pou egzanp, li ka avèk efikasite retire iyon metal lou ak polyan òganik nan tretman dlo ize, amelyore kalite dlo.
3. Materyèl absòbe ak teknoloji enfiltrasyon
Nanoparticules oksid fè gen ekselan pwopriyete absòbe epi yo ka itilize yo prepare materyèl anti UV ak materyèl absòbe mikwo ond. Nan jaden militè a, kòm yon eleman kle nan penti enfiltrasyon,Triiron tetraoxideKa diminye siyal refleksyon rada nan avyon, bato ak lòt ekipman, ak amelyore kapasite siviv chan batay.
4. Materyèl sele ak detèktè
Ka likid la mayetik ki te fòme pa dispèsyon oksid fè nan likid dwe itilize pou gaz ak sele vakyòm nan enstriman presizyon ak ekipman avyon.
Pwopriyete mayetik li yo ak fluidite kapab tou itilize pou fabrike detèktè presyon, detèktè tanperati, ak detèktè jaden mayetik, reyisi mezi egzat nan divès kantite fizik.
4. Anti kont ak sekirite done
Pa itilize pwopriyete yo mayetik nan Fe3O4, anti-kontè lank ak etikèt anti-san konte yo ka prepare pou pwodwi idantifikasyon anti-san konte. Nan jaden an nan depo done, gwosè patikil nanoskal li yo ak gwo fòse ka amelyore rapò a siyal-a-bri nan materyèl anrejistreman mayetik, ogmante dansite nan depo ak li/ekri vitès nan medya tankou disk difisil ak kasèt mayetik.
1. Metòd presipitasyon
Metòd presipitasyon se metòd ki pi souvan itilize pou prepare patikil nano paske nan operasyon senp li yo, pri ki ba, segondè pite ak konpozisyon inifòm, ki se apwopriye pou gwo-echèl pwodiksyon. An menm tan an, dispèsyon nan nanoparticules ka amelyore pa ajoute dispersants òganik oswa ajan konplèks nan melanj lan presipitasyon, ak dezavantaj nan aglomerasyon fasil nan nanoparticles ka simonte. Metòd presipitasyon komen yo enkli koprecipitasyon, presipitasyon idrolitik, presipitasyon ultrasons, solisyon sèl alkòl ak dekonpozisyon kelat.
Pa metòd coprecipitation, precipitants yo ajoute nan solisyon an ki gen divès kalite katyon yo ki pèmèt tout iyon yo precipited konplètman. Yo nan lòd yo jwenn presipitasyon inifòm, se solisyon an sèl ki gen divès kalite kasyon anjeneral tou dousman ajoute nan precipitator a twòp pou brase, se konsa ke konsantrasyon an nan tout iyon anpil depase konsantrasyon an ekilib nan presipitasyon, ak tout eleman yo separe soti nan menm tan an nan pwopòsyon osi lwen ke posib.
Prensip li se Fe2++2 Fe3++8 Oh -→ Fe3O4+4H2O.
Rapò a molè nan Fe2+ak Fe3+gen yon efè dirèk sou estrikti kristal nan nano patikil prepare pa metòd presipitasyon; Valè pH solisyon, konsantrasyon ion ak tanperati reyaksyon tout afekte gwosè patikil yo. Pwoblèm prensipal la nan metòd presipitasyon se ki jan yo prepare nanoparticules ak yon sèl estrikti kristal ak inifòm gwosè patikil pa kontwole kondisyon reyaksyon. Dwe filtraj la ak lave nan precipitator ekstèn tou dwe konsidere.
Fe la3O4Nanoparticles jwenn nan metòd koprecipitation yo se sitou esferik nan estrikti ak ti nan gwosè (5-10nm). Sepandan, akòz tanperati a ki ba nan reyaksyon an, kristalinite a nan patikil yo jwenn se relativman pòv yo. Anplis, nano Fe la3O4Patikil prepare pa metòd sa a yo fasil aglomere nan mitan patikil pandan lave, filtraj ak siye, ki pral afekte pèfòmans nan nano nanoTriiron tetraoxide.
Metòd presipitasyon idroliz se lage OH- pa idroliz nan sibstans ki sou asid. Sibstans ki sou alkalin komen yo enkli ure, hexamethylene dyamin, elatriye sa yo sibstans ki sou lage oh- Dousman, ki se fezab nan fòmasyon nan nanoparticules inifòm lè w ap prepare Nano Fe3O4 patikil. Anjeneral, metòd sa a ka pwodwi nanoparticles ak yon distribisyon patikil nan 7 nm a 39 nm.
Ultrason ka pwodwi efè cavitation nan sòlvan an, ak ti wonn nan cavitation pwodwi efondre nan yon tan trè kout nan 10-11 segonn, génération yon tanperati ki wo nan sou 5000k nan jarèt la. Konpare ak teknoloji a vibran tradisyonèl, seri sa a nan cavitation se pi fasil reyalize mezoskopik inifòm melanje, elimine inegalite konsantrasyon lokal yo, amelyore vitès reyaksyon, estimile fòmasyon nan nouvo faz, epi yo ka tou jwe yon wòl taye lenn nan aglomerasyon, ki se favorab pou fòmasyon nan ti patikil. Aplikasyon an nan teknoloji ultrasons pa gen okenn kondisyon espesyal sou pwopriyete yo nan sistèm lan, osi lontan ke gen yon mwayen likid pou transmisyon enèji. Vijayakumar. R et al. itilize radyasyon an nan ultrason entansite segondè yo prepare Fe a superparamagnetic3O4 Patikil ki gen gwosè patikil 10 nm soti nan solisyon acetate ferrik la.
Lè l sèvi avèk efè a rediksyon nan asetat sodyòm ionizing nan dlo jenere acetate, Fe te pasyèlman redwi a Fe nan sou 180 degre nan yon reaktè-wo presyon. Yonghui Deng ak lòt moun chofe FECL3Sodyòm acetate ak ethylene glycol nan yon reaktè wo-presyon nan 200 degre pou 8h yo prepare superparamagnetic Fe3O4 Nanoparticles.
Prensip la nan metòd sa a se ke iyon metal ak ligand ki apwopriye fòme yon konplèks ki estab nan tanperati chanm. Nan tanperati ki apwopriye a ak valè pH, se konplèks la detwi. Iyon yo metal yo lage ankò ak reyaji ak iyon OH nan solisyon an ak presipitè ekstèn ak oksidan jenere oksid metal solubl, idroksid, sèl ak lòt presipite nan valans diferan. Pli lwen tretman ka pwodwi nanoparticles nan sèten gwosè oswa menm fòm.
2. Metòd idrotèrmik (solvothermal):
Reyaksyon idrotèrmik (solvothermal) se yon tèm jeneral pou reyaksyon chimik te pote anba tanperati ki wo ak presyon ki wo nan likid tankou solisyon akeuz (sòlvan òganik) oswa vapè. Metòd idrotèrmik se yon kalite sentèz pou prepare nano poud devlope nan dis dènye ane yo.Triiron tetraoxidePrepare pa metòd sa a gen ti gwosè patikil, inifòm gwosè patikil, pa gen okenn bezwen nan tanperati ki wo kalsinasyon pretratman, epi yo ka reyalize multivalan ion dopan. Sepandan, metòd la idrotèrmik egzije pou itilize nan tanperati ki wo ak ekipman segondè presyon rezistan, se konsa pri a nan metòd sa a se segondè, epi li difisil a reyalize gwo-echèl pwodiksyon an.
Nanomèt fe3O4Prepare pa metòd idrotèrmik sitou itilize sèl fè inòganik (FECL3 · 6H2O, fecl2 · 4H2O, Feso4) ak sèl fè òganik (Ferrocene Fe (c5H5)2) kòm precursors, hydrazine, PE glycol, PVP, elatriye kòm surfactants, epi li se sentetiz nan solisyon asid anba a 200 degre.
Shouheng Solèy prepare superparamagnetic Fe3O4Patikil ki gen gwosè patikil kontwole pa metòd idrotèrmik. Premyèman, Fe3O4Patikil ki gen yon gwosè patikil nan 4nm yo te prepare lè l sèvi avèk Fe (ACAC) 3 kòm sous la Fe, ak Lè sa a, Fe3O4Nanoparticules ak yon gwosè patikil nan 4nm yo te prepare pa kontwole tan an kenbe ak lòt faktè.
Zhen Li et al. rapòte ke Fe3O4Nanoparticles yo te prepare lè l sèvi avèk FECL komen3 · H2O Kòm précurseur olye pou yo chè Fe (ACAC)3.
Yadong Li et al. rapòte ke Monodisperse Fe3O4Nanoparticles yo te prepare ak FECL3 · 6H2O, NAAC, EG ak PEG kòm matyè premyè, ak gwosè a patikil te reglabl.
3. Metòd Microemulsion:
Metòd microemulsion refere a fòmasyon nan losyon pa de solvants immiscible anba aksyon an nan surfactant, se sa ki, molekil yo anfifilik divize mwayen an kontinyèl nan ti espas yo fòme yon reaktè mikwo, nan ki reactants yo reyaji nan jenere faz solid. Akòz limit la nan reaktè a mikwo nan nucleation, kwasans kristal, coalescence, gwoupman ak lòt pwosesis, patikil nano ak yon kouch surfactant ak yon sèten estrikti kondanse ak mòfoloji yo te fòme.
Preparasyon an nan nanomèt katalis pa metòd mikwo losyon gen avantaj ki genyen nan ekipman ki senp, modere kondisyon eksperimantal ak gwosè patikil kontwole, ki se enprenabl nan lòt metòd. Se poutèt sa, li te vin yon teknoloji trè enteresan nan sentèz la nan katalis Nano. Rechèch la sou preparasyon an nan katalis nano pa metòd losyon mikwo sitou konsantre sou kontwòl la nan gwosè patikil, pandan y ap rechèch la sou kontwòl la nan patikil monodispersite se relativman mwens.
4. Sol metòd jèl
Metòd sa a sèvi ak idroliz ak polimerizasyon nan alkoksid metal yo prepare inifòm sol nan oksid metal oswa idroksid metal, ak Lè sa a, kondans li nan jèl transparan. Se jèl la seche ak chalè trete yo prepare oksid poud ultrafin. Dezavantaj nan metòd jèl Sol se ke itilize nan alkoksid metal kòm matyè premyè mennen nan gwo pri ak sik sentèz long nan pwosesis la jelè. An menm tan an, aplikasyon an nan sol-jèl metòd yo prepare nanoparticles ak gwosè patikil mwens pase 100 nm pa te rapòte.
Anplis de sa, lòt metòd preparasyon tankou metòd mikwo ond, metòd pirolitik carbonyl précurseur, metòd ultrasons, metòd oksidasyon lè, metòd rediksyon piroliz, metòd rediksyon poliol, elatriye yo te rapòte siksesif.
Fe nwa a3O4Nanoparticles ka jwenn nan ajoute Feso4Solisyon a solisyon amonyak nan fou a mikwo ond pou 8s. Alivasatos et al. Prepare Monodisperse - Fe3O4Nanoparticules, depi lè sa a, metòd sa a te lajman itilize nan preparasyon an nan nanoparticles oksid monodisperse mayetik. Liu et al. Prepare FEPT nanoparticles mayetik ak yon dyamèt 3nm lè l sèvi avèk metòd la rediksyon poliol ak reyaksyon an rediksyon nan asetilaketonat fere ak platinum asetilaketonat nan faz la likid-wo tanperati. Patikil yo te monodisperse anba pwoteksyon surfactant. Meng Zhe et al. avèk siksè prepareTriiron tetraoxidePoud ultrafin ak pite segondè, mayetis fò ak distribisyon esferik pa endiksyon oksidasyon ak oksidasyon lè nan Fe (OH)2Sispansyon nan tanperati chanm ak ph =10 oswa konsa.
Baj popilè: Triiron tetraoxide CAS 1317-61-9, Swèd, manifaktirè, faktori, en, achte, pri, esansyèl, pou vann