納米氧化鐵的形貌控制合成及性能.pdf

1、本文以不同的鐵鹽為鐵源,尿素為沉淀劑和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,在稀水溶液中反應(yīng),通過改變實驗條件,合成了一系列具有不同形貌和結(jié)構(gòu)的Fe2O3納米晶。
　　 首先,以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源,添加Mg(NO3)2成功合成出納米結(jié)構(gòu)α-Fe2O3紡錐狀。借助SEM、TEM、XRD、Raman、XPS和N2吸附-脫附等表征手段,研究α-Fe2O3晶體的形貌、結(jié)構(gòu)、比表面和孔徑分布。晶體的尺寸和形貌可通過改

2、變實驗參數(shù)進(jìn)行控制。隨著晶化時間延長,合成出紡錐狀、花瓣狀α-Fe2O3單晶；Mg(NO3)2濃度對α-Fe2O3紡錐狀單晶起著重要作用,隨著濃度的降低,晶體形貌從紡錐狀向球形轉(zhuǎn)變；當(dāng)反應(yīng)物濃度控制在5.6×10-3mol·L-1時,有利于紡錐狀形貌的形成；焙燒過程可以進(jìn)一步修飾單晶表面。同時測定α-Fe2O3紡錐狀對多巴胺的電化學(xué)性質(zhì)。
　　 其次,以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源,合成了粒徑約35 nm的球形α-Fe2O3

3、納米晶和面包圈狀的α-Fe2O3/SiO2復(fù)合納米材料。借助一系列表征手段,考察不同實驗參數(shù)對α-Fe2O3球形形貌和結(jié)構(gòu)的影響。晶化時間、反應(yīng)物濃度、尿素濃度對α-Fe2O3球形形貌沒有直接影響,而焙燒可以促進(jìn)羥基氧化物完全轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3,但焙燒溫度過高,會導(dǎo)致晶體形貌坍塌。通過將球形α-Fe2O3和α-Fe2O3/SiO2復(fù)合材料的比表面和孔徑尺寸進(jìn)行對比,兩者比表面積分別為19.8m2·g-1和140.4 m2·g-1,而孔