中和沉淀法Fe_3O_4的生成过程研究

本文利用XRD等技术对中和沉淀法Fe3O4的生成条件进行了研究,得到了Fe3O4的生成条件图。并以此对中和沉淀法Fe3O4的生成过程进行了讨论,发现Fe3O4的生成过程和空气氧化法Fe3O4的生成过程截然不同。中和沉淀法Fe3O4的生成过程随R及反应PH的不同而不同。反应温度的提高有利于Fe3O4生成量的增加并使Fe3O4的生成条件区域扩大。     

CaO--TiO2--Fe2O3三元系中Ca3TiFe2O8的生成机理

钒钛磁铁矿是烧结矿重要的原料之一,Ca3TiFe2O8作为钒钛烧结矿中矿物被发现之后,其生成机理尚不明确.本文采用X射线衍射分析、元素能谱分析和TG--DSC分析相结合的方法,研究了Ca3TiFe2O8的生成机理以及不同温度、CaO与TiO2含量下Ca3TiFe2O8的生成规律.实验结果表明,Ca3TiFe2O8由Ca2Fe2O5和CaTiO3反应生成,即CaO和Fe2O3反应生成Ca2Fe2O5;其后,与CaTiO3反应生成Ca3TiFe2O8.反应时间越长,Ca3TiFe2O8的生成量越大,但反应温度对Ca3TiFe2O8生成的影响并不明显.另外,还发现 CaO含量越高,Ca3TiFe2O8越易于生成,而且等摩尔 Fe2O3和 CaO下只要存在 TiO2,就会有Ca3TiFe2O8生成.     

氧化沉淀法制备纳米Fe3O4及其类Fenton催化活性

通过化学氧化沉淀法制备出球形和八面体形貌的Fe3O4纳米颗粒,对其进行XRD、Raman和SEM等表征。以合成的纳米Fe3O4催化H2O2氧化降解橙黄Ⅱ,考察了不同形貌Fe3O4的类Fenton催化活性。结果表明:使用化学氧化沉淀法制备Fe3O4,在低pH(8~9)条件下所得到的产物呈类球形,高pH(13)条件得到的产物为八面体形貌,其粒径均在210nm左右,并且结晶良好。Fe3O4/H2O2体系能有效降解橙黄II,并且催化反应主要发生在Fe3O4表面,最佳催化条件为pH 3.0、温度40℃。类球形Fe3O4纳米颗粒的催化活性高于八面体Fe3O4,并且Fe3O4具有良好的化学稳定性,重复使用4次效果稳定。     

超级电容器电极材料纳米Fe3O4的制备及其性能研究

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4,系统考察了n(Fe3+):n(Fe2+)、反应pH值、熟化温度等对纳米Fe3O4生成的影响,从而确定最佳反应条件.将纳米Fe3O4应用到超级电容器上,研究了其作为电容器电极材料的电化学性能.结果表明:在最佳反应条件下,制备出的纳米Fe3O4的晶体结构完整;经电化学性能测定,Fe3O...     

硫铁化物自燃性的研究

储罐内壁铁的腐蚀产物之一Fe2O3与湿H2S发生反应生成不同形式的硫铁化物,硫铁化物的氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因。研究了在75℃条件下,硫化时间对Fe2O3硫化产物的生成及其自燃性的影响。通过X-射线衍射对硫化时间为6h、3d．6d以及17d条件下生成的硫铁化物成分进行了鉴定,并对3d和6d条件下的硫铁化物进行了定量分析。结果表明,在高温条件下,随着硫化时间的延长,有更多的FeS2和Fe3S4生成,并且Fe3S4不断向FeS2转化,自燃性增强,对储罐安全运行构成威胁。     

含硫油品储罐腐蚀产物硫铁化物的生成及其氧化倾向性

硫铁化物的氧化放热被认为是引起含硫油品储罐火灾与爆炸事故的主要原因.储罐内壁铁的主要腐蚀产物Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与H2S气体反应可以生成不同形式的硫铁化物,同时H2S气体溶解在水中生成的氢硫酸与内壁铁也可以生成硫铁化物.考察了不同方式生成的硫铁化物的氧化倾向性,并对其硫化产物进行了扫描电镜分析.结果表明,Fe2O3、Fe3O4生成的硫铁化物氧化倾向性较高,结构的不同可能是造成其自燃性差异的主要原因.     

纳米级Fe3O4粉体的研制

采用化学沉淀法制备了Fe3O4微粒,用溶剂置换等方法进行了干燥,获得了平均粒径Dv为50～70 nm,饱和磁化强度为(75～80)kA/m的超细Fe3O4粉体.考察了工艺条件和干燥条件对Fe3O4粉体性能的影响.     

用硫铁矿烧渣制取海绵铁的碳还原过程

对硫铁矿烧渣的碳还原过程进行研究。热力学分析结果表明：碳的气化反应在850℃以上可以进行，1000℃时气相平衡组成中CO体积分数接近100％，在此条件下Fe2O3可迅速经Fe3O4和FeO还原成金属铁；反应温度对还原过程影响十分明显，900℃以下时铁的金属化率很低，海绵铁的制取应在950℃以上。X射线衍射结果表明：950℃以下时Fe2O3很难完全还原，于980℃还原焙烧0．5h，Fe2O3的衍射峰消失；焙烧1.5h，已出现α—Fe衍射峰，Fe3O4的衍射峰消失，还出现Fe2SiO4的衍射峰，这表明烧渣的还原过程是按Fe2O3→Fe2O3→FeO→Fe的顺序进行的，FeO还原成Fe的速度最慢，是过程的控制步骤；CaCO3脱S效果明显，且是固体碳气化的促进剂，可提高铁氧化物的还原速度，在同样反应条件下使铁金属化率提高2％～3％。     

Fe_3O_4纳米颗粒的制备及其催化性能

采用水热法制备Fe3O4纳米颗粒,并进行脱水催化性能研究.考察催化剂Fe3O4纳米颗粒的用量及循环利用次数对苹果酸二乙酯的酯化率和转换数的影响.通过不同催化过程后的Fe3O4纳米颗粒的形貌的变化,研究Fe3O4纳米颗粒在催化中的脱水性与酸性敏感性,进而利用Fe3O4纳米颗粒的成环反应合成1,4-二噻烷.实验结果表明:水热法制备的Fe3O4纳米颗粒可以作为催化剂合成苹果酸二乙酯,最佳的催化剂条件为第1次催化循环0.1mmol Fe3O4纳米颗粒,Fe3O4纳米颗粒的催化活性随循环利用次数的增加而降低.     

纺锤形α-FeOOH微晶的热处理工艺中氧化过程的最优化条件研究

本文研究了α-FeOOH微晶的热处理最后一个过程--Fe2O4→γ-Fe2O3这一氧化过程的工艺,考察了时间和反应温度对γ一Fe2O3磁粉性能的影响,确定了适宜的氧化工艺条件为;Fe3O4在180-200℃下通过空气氧化10-30min,并得到最佳性能产物组合为介于Fe3O4和γ-Fe2O3之间的固溶体。     

Fe3O4纳米颗粒的制备及其导电性和磁性

实验通过化学共沉淀法,得到了亲水性磁性纳米Fe3O4,反复清洗过滤、晾干,得到磁性纳米Fe3O4颗粒,并分别对不同实验条件得到的实验产物进行分析,当反应物以1 moL亚铁离子∶2 moL铁离子∶8 moL氢氧根离子的比例进行反应时,得到的Fe3O4纳米颗粒的导电性和磁性最佳.     

异化金属还原菌还原赤铁矿研究

以实验室自制氢氧化铁为电子受体,醋酸钠为电子供体,从厌氧活性污泥中分离得到异化金属还原菌.将赤铁矿代替氢氧化铁作为电子受体对微生物进行驯化.通过单因素实验考察好氧、厌氧条件及pH、温度对反应过程的影响,并对反应机理进行研究.研究结果表明:赤铁矿颗粒逐渐由红色变深至棕黑色并具有磁性,分析表明异化金属还原菌可将赤铁矿中的Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ),但反应不完全.反应生成的棕黑色颗粒物质主要成分为Fe3O4与Fe2O3的混合物;厌氧条件优于好氧条件,在温度为30℃,振荡速度为160 r/min,接种量为10％,pH为5.0,赤铁矿加入量为1.0 g/L的条件下,20 d后,Fe(Ⅱ)的浓度可达1.87 mmol/L,赤铁矿中的部分Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),在矿物颗粒表面沉积并与其结合反应生成磁铁矿(Fe3O4),增强了原矿的磁性.     

钒钛铁精矿内配碳球团高温快速直接还原历程

采用高温实验炉,在1 350℃,氮气保护气氛条件下对钒钛磁铁精矿内配碳球团进行了阶段还原试验,通过TG-DSC、XRD、SEM等检测方法对不同时间内配碳球团还原的组织成分、显微结构等进行研究。结果表明,钒钛铁精矿的还原历程依次为Fe2TiO4和Fe3O4、3(Fe3O4).Fe2TiO4、Fe3O4.Fe2TiO4、Fe2TiO4和FeO、Fe和FeTi2O5;在磁铁矿大量还原生成浮士体的阶段,钛铁矿与新生成的浮士体发生钛铁晶石化,最终还原转变为单质铁和含铁黑钛石。     

制备条件对Fe_3O_4超微粒粒度和纯度的影响

采用共沉淀法在不同反应条件下制备了二个系列的Fe3O4超微粒．利用X射线衍射仪和TEM对样品的成分和形貌进行了分析．在室温下测量了二个系列样品的穆斯堡尔谱，对穆斯堡尔谱的变化进行了讨论．结果表明，通过改变反应物的浓度及Fe2 的用量，可以对Fe3O4超微粒的粒度及纯度进行控制。     

自然环境条件下硫化铁的自燃倾向性

为了研究硫化铁的自燃倾向性,在自然环境条件下对硫化铁进行氧化实验,实验结果表明:Fe3O4、Fe2O3以及Fe(OH)3硫化后生成的硫铁化合物活性很高,具有较高的自然氧化活性,在室温下可迅速与空气中的氧气反应,同时放出大量的热量.以Fe2O3的硫化产物为典型样品,研究了硫化时间、水分、油品、硫及通风条件对硫化铁氧化升温特征的影响,结果表明,硫化时间长,适量的油品和硫以及良好的通风条件能够加速硫化铁升温过程,而一定的水分及不良的通风条件则降低了硫化铁的自燃倾向性.     

平炉尘合成超细Fe3O4碱性条件研究

包头钢铁厂的平炉尘含铁量高，较径微细，以γ—Fe2O3为主．经过提纯分级可作为生产超细磁性材料的原料．在有Fe^2 存在及避免氧化的条件下，将平炉尘转化为超细晶石型铁酸盐Fe3O4，对不同碱性条件下的反应进行了比较研究．     

Ti-C-Al-Fe_2O_3反应体系的热力学及形成产物的分析

针对Ti-C-Al-Fe2O3体系进行了热力学计算,并结合DSC及XRD分析,为研究该体系反应合成TiC,Al2O3提供了理论依据.计算结果表明:该体系在发生SHS反应时,可以生成TiC,Al2O3,Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等产物,但TiC,Al2O3的热力学稳定性要远远大于Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等相,因此,在1600℃的钢液引燃的SHS反应过程中,只能生成TiC,Al2O3两种产物.通过XRD分析也证明了在反应产物中只有TiC,Al2O3两种物质形成.     

磁性纳米复合光催化剂Bi2O3/Fe3O4的制备及其光催化活性研究

以纳米Fe3O4磁粉为载体,采用溶胶－沉淀法成功地制备了Bi2O3/Fe3O4磁性纳米复合光催化剂.用SEM和XRD对其形貌和结构进行表征,并以偶氮染料甲基橙溶液的光催化降解,来评价Bi2O3/Fe3O4磁性纳米复合光催化剂的光催化活性.结果表明,Bi2O3比较均匀地包覆在Fe3O4粒子的表面,在合成过程中Fe3O4的结构和大小几乎没有发生变化.该复合光催化剂具有较高的光催化活性,在500 W Xe灯照射60 min后,使甲基橙的降解率达到91.5%,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛.     

草酸作用下不同粒径纳米Fe3O4的光催化氧化合成及其磁性能

采用空气氧化法,在可见光和微量草酸作用下,室温条件进行了不同粒径(10.5～30.2 nm)纳米Fe3O4的制备及其磁性能研究.结果表明:在可见光作用下,随草酸络合剂的添加,纳米Fe3O4的粒径减小,均匀性及分散性有所提高;在微量草酸存在下,随光照度的增强,纳米Fe3O4的粒径有所减小;Fe2+与草酸的络合增强了对可见光的利用率,加快了体系的氧化速率,高的反应速率使纳米Fe3O4晶粒减小;不同粒径纳米Fe3O4分别呈现出不同的磁性能.     

Fe-Ni-O-C体系中Fe、Ni的固态还原机理

运用差示扫描量热法、采用XRD检测等手段探讨研究了Fe--Ni--O--C体系中Fe、Ni的还原行为,样品主要包括NiO+C、Fe2 O3+C、NiFe2 O4+C、NiO+Fe2 O3+C和Ni+Fe2 O3+C等5种体系.结果表明:NiO+Fe2 O3体系中由于NiFe2 O4及Fe--Ni合金的生成使得该体系被还原的反应开始温度高于纯NiO,且最大反应速率对应的温度及还原反应结束温度均高于纯NiO但低于纯Fe2O3物质;相对于NiO+Fe2O3,NiFe2O4被C还原的开始及结束温度均更高,且还原速率更小;Fe2O3被C还原可分为三个阶段,金属Ni的存在能够明显促进铁氧化物的还原,主要是促进了Fe的各种氧化物形式(Fe2O3、Fe3O4和FeO)直接向金属Fe形式的转换;数据显示C还原NiFe2O4的过程也基本可分为三个阶段,不同阶段中产物的形态和种类均存在一定差别.