Triiron tetraoksidje anorganska tvar s kemijskom formulom Fe3O4, CAS 1317-61-9. To je crni kristal s magnetizmom, pa se naziva i magnetski željezo oksid. Ne može se smatrati "željeznim metaferritom" [Fe (Feo2)2], niti kao mješavina željeznog oksida (FEO) i željeznog oksida (Fe2O3), ali to se može približno smatrati spojem željeznog oksida i željeznog oksida (FEO · Fe2O3). Ova tvar je netopljiva u vodi, alkalnoj otopini, etanolu, eteru i drugim organskim otapalima. Prirodni željezni oksid je netopljiv u otopini kiseline, a lako se oksidira u željezni oksid (Fe2O3) u zraku u vlažnim uvjetima. Obično se koristi kao sredstvo za pigment i poliranje, a može se koristiti i za izradu audio kaseta i telekomunikacijske opreme.
|
Kemijska formula |
FE3O42- |
|
Točna masa |
232 |
|
Molekularna masa |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Elementarna analiza |
Fe, 72.36; O, 27.64 |
|
|
|
Triiron tetraoksid(Fe ∝ O ₄), također poznat kao magnetski oksid od željeza, je crni kristal s magnetskim svojstvima. Ima stabilna kemijska svojstva i jedinstvene fizičke karakteristike, a široko se koristi u znanosti, industriji i medicini.
1. Magnetski materijali i pohrana podataka
Iron tetroksid je osnovni materijal magnetskog medija za snimanje poput magnetskih vrpci, diskova i jezgara. Njegova magnetska svojstva čine ga ključnim materijalom za skladištenje podataka u elektroničkim uređajima, poput sloja za snimanje staromodnih magnetskih snimaka magnetske vrpce i video snimača izrađenih od željeznog oksida. Osim toga, željezni oksid se može koristiti i za proizvodnju magnetskih senzora, tvrdih magnetskih materijala itd. Služi kao nosač za prijenos signala u telekomunikacijskoj opremi, podržavajući razvoj komunikacijske tehnologije.
2. obrada željeza i metala
Prirodni magnetit (koji sadrži Fe ∝ O ₄) važna je sirovina za izradu željeza, a željezo se može ekstrahirati reakcijama redukcije. U metalnoj površinskoj obradi, željezni oksid tvori gusti oksidni sloj na površini čelika kroz proces "bluing" ili "crne", sprječavajući hrđu i poboljšavajući sjaj. Ova se tehnologija široko koristi u poljima kao što su automobilski dijelovi i proizvodnja alata kako bi se produžila životni vijek proizvoda.
3. Pigmenti i premazi
Duboka crna boja Fe3O4 čini ga idealnim pigmentom za industrije poput keramike, plastike i boja. Ima izvrsnu otpornost na vremenske uvjete i kiselinu i alkalnu otpornost, osiguravajući dugotrajnu i stabilnu boju proizvoda. Na primjer, dodavanje željeznog oksida arhitektonskim premazima može pružiti dekorativne učinke i poboljšati korozijsku otpornost premaza.
4. Abrazivi i agenti za poliranje
Željezni oksid ima visoku tvrdoću i može se koristiti kao abraziv u poljima kao što su prerada metala i poliranje stakla. U sustavu kočenja automobila, željezni oksid se koristi u proizvodnji kočnih jastučića i kočnih cipela, postižući funkciju kočenja kroz trenje, a njegov otpor habanja može smanjiti habanje kočenja.
5. katalizatori i katalizatori
Željezni oksid se često koristi kao katalizator u kemijskim reakcijama, poput desulfurizacije, hidrogeniranja, denitrifikacije i reakcija oksidacije, kako bi se ubrzali brzine reakcije i povećali prinose. Njegova površinska aktivna mjesta obiluju i mogu umanjiti aktivacijsku energiju reakcija, što ga čini važnim aditivom u kemijskoj proizvodnji.
Medicinsko polje: Inovativne primjene od dijagnoze do liječenja
1. Magnetska rezonanca (MRI) kontrastna sredstva
Nanočestice željeznog oksida imaju superparamagnetizam, koji se može brzo magnetizirati u magnetskom polju i brzo se demagnetizirati nakon uklanjanja magnetskog polja. Ova karakteristika čini ga preferiranim materijalom za MRI kontrastne agense, koji poboljšava kontrast magnetskog polja, poboljšava jasnoću slike i pomaže liječnicima u preciznijem dijagnosticiranju bolesti u mozgu, jetri i drugim područjima.
2. Magnetska ciljana isporuka lijekova
Nanočestice željeznog oksida mogu se koristiti kao nosači lijekova na adsorb ili inkapsuliraju lijekove na površini i točno ih isporučuju na mjesto lezije kroz vodstvo vanjskog magnetskog polja. Ova metoda može smanjiti raspodjelu lijekova u normalnim tkivima, smanjiti nuspojave i poboljšati učinkovitost liječenja, posebno pokazujući značajne prednosti u liječenju tumora.
3. Magnetska tehnologija razdvajanja i otkrivanja
Nakon vezanja sa specifičnim antitijelima ili ligandima, nanočestice željeznog oksida mogu brzo odvojiti ciljne stanice ili molekule od složenih bioloških uzoraka djelovanjem magnetskog polja.
Ova se tehnologija široko koristi u dijagnozi bolesti i biološkim istraživanjima, poput izoliranja stanica raka, otkrivanja patogena itd., Pružanju tehničke podrške za preciznu medicinu.
4. Magnetska termoterapija
Pod djelovanjem naizmjeničnog magnetskog polja, nanočestice željeznog oksida mogu stvoriti toplinu koja se može koristiti za magnetsku hipertermiju za ubijanje tumorskih stanica lokalnim grijanjem. Ova metoda ima prednosti neinvazivnog i preciznog liječenja, što može smanjiti oštećenja okolnih normalnih tkiva i nova je tehnologija u području liječenja tumora.
5. Biomarkeri i osjet
Nanočestice željeznog oksida mogu poslužiti kao biomarkeri za praćenje kretanja stanica, praćenje procesa oslobađanja lijeka i otkrivanje specifičnih kemikalija ili biomolekula u tijelu. Na primjer, u upravljanju dijabetesom može se koristiti za praćenje razine glukoze u krvi u stvarnom vremenu i pružanje podrške podataka za personalizirano liječenje.
Tehnološka polja u nastajanju: širenje prekogranične granice od energije do zaštite okoliša
1. Materijali za skladištenje energije
Iron tetroksid ima i vodljivost i magnetizam, a može se koristiti za pripremu uređaja za skladištenje energije visokih performansi kao što su superkondenzatori i litij-ionske baterije. Njegova visoka specifična površina i površinska energija mogu poboljšati skladištenje energije i oslobađanje učinkovitosti, na primjer, kao negativni elektrodni materijal u litij-ionskim baterijama, može poboljšati performanse punjenja i ispuštanja baterije.
2. Katalizatori i fotokatalizatori
Nano veličine Fe3O4 ima visoku katalitičku aktivnost i može se koristiti u poljima zaštite okoliša kao što je razgradnja organskih zagađivača, cijepanje vode za proizvodnju vodika itd. Nakon što je kombinirana s drugim poluvodičkim materijalima, njegove fotokatalitičke performanse značajno su poboljšane. Na primjer, može učinkovito ukloniti ione teških metala i organske onečišćujuće tvari u obradi otpadnih voda, poboljšavajući kvalitetu vode.
3. Apsorbirajući materijali i tehnologiju prikrivanja
Nanočestice željeznog oksida imaju izvrsna apsorbirajuća svojstva i mogu se koristiti za pripremu anti -UV materijala i materijala za apsorbiranje mikrovalne pećnice. U vojnom polju, kao ključna komponenta prikrivenih premaza,Triiron tetraoksidmogu smanjiti radarske refleksije signala zrakoplova, brodova i druge opreme i poboljšati mogućnosti preživljavanja na bojnom polju.
4. Brtvi materijali i senzori
Magnetska tekućina nastala raspršivanjem željeznog oksida u tekućini može se koristiti za brtvljenje plina i vakuuma preciznih instrumenata i zrakoplovne opreme.
Njegova magnetska svojstva i fluidnost također se mogu koristiti za izradu senzora tlaka, temperaturne senzore i senzora magnetskog polja, postižući precizno mjerenje različitih fizičkih količina.
4. ANTI krivotvorenje i sigurnost podataka
Korištenjem magnetskih svojstava Fe3O4, anti-sakupljač tinte i naljepnice protiv sakupljanja mogu se pripremiti za identifikaciju proizvoda protiv prepucavanja proizvoda. U području skladištenja podataka, njegova veličina čestica nanosnicala i visoka koercivnost mogu poboljšati omjer signala i šuma magnetskih materijala za snimanje, povećati gustoću skladištenja i brzinu čitanja/pisanja medija poput tvrdih diskova i magnetskih vrpci.
1. Metoda oborina
Metoda oborina je najčešće korištena metoda za pripremu nano čestica zbog svog jednostavnog rada, niskih troškova, visoke čistoće i ujednačenog sastava, što je pogodno za proizvodnju velikih razmjera. Istodobno, disperzija nanočestica može se poboljšati dodavanjem organskih dispersa ili složenih sredstava u mješavinu oborina, a nedostatak lakog aglomeracije nanočestica može se prevladati. Uobičajene metode oborina uključuju koprecipitaciju, hidrolizne oborine, ultrazvučne oborine, otopinu alkoholne soli i raspadanje helata.
Metodom korecipitacije, talozi se dodaju u otopinu koja sadrži različite katione kako bi se svi ioni u potpunosti istaknuli. Da bi se dobila ujednačena oborina, otopina soli koja sadrži različite katione obično se polako dodaje pretjeranom talogu za miješanje, tako da koncentracija svih iona uvelike premašuje ravnotežnu koncentraciju oborina, a sve se komponente istodobno razdvajaju.
Njezin je princip Fe2++2 fe3++8 OH -→ fe3O4+4H2O.
Molarni omjer Fe2+i Fe3+ima izravan učinak na kristalnu strukturu nano čestica pripremljenih metodom oborina; PH vrijednost otopine, koncentracije iona i reakcijska temperatura utječu na veličinu čestica. Glavni problem metode oborina je kako pripremiti nanočestice s jednom kristalnom strukturom i ujednačenom veličinom čestica kontrolirajući reakcijske uvjete. Mora se uzeti u obzir i filtracija i pranje vanjskog taložnika.
Fe3O4Nanočestice dobivene metodom koprecipitacije uglavnom su sferične strukture i male veličine (5-10Nm). Međutim, zbog niske temperature reakcije, kristalnost dobivenih čestica je relativno loša. Štoviše, nano fe3O4Čestice pripremljene ovom metodom lako se aglomeriraju među česticama tijekom pranja, filtriranja i sušenja, što će utjecati na performanse nanoTriiron tetraoksid.
Metoda oborine hidrolize je oslobađanje OH- hidrolizom alkalnih tvari. Uobičajene alkalne tvari uključuju urea, heksametilen diamina itd. Ove tvari oslobađaju OH- Polako, što pogoduje stvaranju ujednačenih nanočestica prilikom pripreme nano fe3O4 čestice. Općenito, ova metoda može proizvesti nanočestice s raspodjelom čestica od 7 nm do 39 nm.
Ultrazvuk može proizvesti kavitacijski učinak u otapalu, a kavitacijski mjehurić koji se stvara u vrlo kratkom vremenu od 10-11 sekundi, stvarajući visoku temperaturu od oko 5000k u mjehuriću. U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom miješanja, ovu seriju kavitacije lakše je postići mezoskopsko ujednačeno miješanje, eliminirati lokalnu koncentraciju neravnomjernost, poboljšati brzinu reakcije, stimulirati stvaranje novih faza, a može igrati i smičnu ulogu u aglomeraciji, što pogoduje stvaranju malih čestica. Primjena ultrazvučne tehnologije nema posebne zahtjeve na svojstvima sustava, sve dok postoji tekući medij za prijenos energije. Vijayakumar. R i sur. koristio je zračenje ultrazvuka visokog intenziteta za pripremu superparamagnetskog FE -a3O4 Čestice s veličinom čestica od 10 nm od otopine željeznog acetata.
Korištenjem smanjenog učinka ioniziranja natrijevog acetata u vodi za stvaranje acetata, Fe je djelomično smanjen na Fe na oko 180 stupnjeva u reaktoru visokog pritiska. Yonghui Deng i drugi grijani FECL3natrijev acetat i etilen glikol u reaktoru visokog pritiska na 200 stupnjeva za 8 sati za pripremu superparamagnetskog FE-a3O4 Nanočestice.
Princip ove metode je da metalni ioni i odgovarajući ligandi tvore stabilan kompleks na sobnoj temperaturi. Na odgovarajućoj temperaturi i pH vrijednosti kompleks je uništen. Metalni ioni se ponovo oslobađaju i reagiraju s OH ionima u otopini i vanjskim taloženjem i oksidansima kako bi se stvorili netopljivi metalni oksidi, hidroksidi, soli i drugi talozi različite valencijske. Daljnji tretman može proizvesti nanočestice određene veličine ili čak oblika.
2. Hidrotermalna (solvotermalna) metoda:
Hidrotermalna (solvotermalna) reakcija je opći pojam za kemijske reakcije provedene pod visokim temperaturama i visokim tlakom u tekućinama poput vodene otopine (organsko otapalo) ili pare. Hidrotermalna metoda je vrsta sinteze za pripremu nano praha razvijenog u posljednjih deset godina.Triiron tetraoksidPripremljen ovom metodom ima malu veličinu čestica, jednoliku veličinu čestica, nema potrebe za prethodnom obradom visoke temperature i može realizirati multivalentni doping iona. Međutim, hidrotermalna metoda zahtijeva uporabu opreme visoke temperature i visokog tlaka, tako da su troškovi ove metode visoki i teško je postići proizvodnju velikih razmjera.
Nanometar Fe3O4Pripremljen hidrotermalnom metodom uglavnom koristi anorganske soli od željeza (FECL3 · 6H2O, FECL2 · 4H2O, Feso4) i organske željezne soli (ferocen Fe (C5H5)2) kao prekursori, hidrazin, polietilen glikol, PVP itd. Kao površinski aktivni tvari i sintetizira se u alkalnoj otopini ispod 200 stupnjeva.
Shouheng Sun pripremio se superparamagnet Fe3O4Čestice s kontroliranom veličinom čestica hidrotermalnom metodom. Prvo, Fe3O4Čestice s veličinom čestica 4nm pripremljene su pomoću Fe (ACAC) 3 kao FE izvora, a zatim Fe3O4Nanočestice s veličinom čestica 4nm pripremljene su kontrolom vremena zadržavanja i drugih čimbenika.
Zhen Li i sur. izvijestio da Fe3O4Nanočestice su pripremljene pomoću uobičajenog FECL -a3 · H2O kao prekursor umjesto skupog Fe (ACAC)3.
Yadong Li i sur. izvijestio da je monodisperse Fe3O4Nanočestice su pripremljene s FECL -om3 · 6H2O, NAAC, npr. I PEG kao sirovine, a veličina čestica bila je podesiva.
3. Metoda mikroemulzije:
Mikroemulzijska metoda odnosi se na stvaranje losiona pomoću dva nemjenjiva otapala pod djelovanjem površinski aktivne tvari, odnosno amfifilne molekule dijele kontinuirani medij u male prostore kako bi tvorili mikro reaktor, u kojem reaktanti reagiraju na stvaranje solidne faze. Zbog ograničenja mikro reaktora u nukleaciji, rast kristala, koalescencije, grupiranja i drugih procesa, formiraju se nano čestice sa slojem površinski aktivne tvari i određenu kondenziranu strukturu i morfologiju.
Priprema nanometrijskog katalizatora pomoću metode mikro losiona ima prednosti jednostavne opreme, blagih eksperimentalnih uvjeta i veličine kontroliranih čestica, što je neusporedivo prema drugim metodama. Stoga je postala vrlo zanimljiva tehnologija u sintezi nano katalizatora. Istraživanje pripreme nano katalizatora pomoću metode mikro losiona uglavnom se usredotočuje na kontrolu veličine čestica, dok je istraživanje kontrole monodisperziteta čestica relativno manje.
4. metoda sol gela
Ova metoda koristi hidrolizu i polimerizaciju metalnih alkoksida za pripremu jednoličnog SOL metalnih oksida ili metalnih hidroksida, a zatim je kondenzira u prozirni gel. Gel se suši i toplinski tretira za pripremu ultrafinog praha oksida. Nedostatak metode SOL gela je u tome što upotreba metalnih alkoksida kao sirovina dovodi do visokih troškova i dugog ciklusa sinteze u procesu geliranja. Istodobno, nije zabilježena primjena sol-gel metode za pripremu nanočestica s veličinom čestica manjom od 100 nm.
Pored toga, sukcesivno su prijavljene i druge metode pripreme kao što su mikrovalna metoda, metoda pirolitičkog karbonilnog prekursora, ultrazvučna metoda, metoda oksidacije zraka, metoda redukcije pirolize, metoda smanjenja poliola itd.
Crni Fe3O4Nanočestice se mogu dobiti dodavanjem feso4Otopina otopine amonijaka u mikrovalnoj pećnici za 8s. Alivasatos i sur. pripremljena monodisperza - Fe3O4Nanočestice, od tada se ova metoda široko koristi u pripremi monodisperznih nanočestica magnetskog oksida. Liu i sur. Pripremljeni FEPT magnetski nanočestice promjera 3nm primjenom metode redukcije poliola i redukcijske reakcije željeznog acetilacetonata i platinastog acetilacetonata u visokotemperaturnoj tekućoj fazi. Čestice su bile monodisperze pod zaštitom površinski aktivnih tvari. Meng Zhe i sur. uspješno pripremljenoTriiron tetraoksidUltrafini prah s visokom čistoćom, snažnim magnetizmom i sfernom raspodjelom oksidacijskom indukcijom i zračnom oksidacijom Fe (OH)2Ovjes na sobnoj temperaturi s pH =10 ili tako nešto.
Popularni tagovi: Triiron tetraoksid CAS 1317-61-9, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupno, na prodaju