Tetraòxid de triironés una substància inorgànica amb la fórmula química Fe3O4, CAS 1317-61-9. És un cristall negre amb magnetisme, de manera que també s’anomena òxid de ferro magnètic. No es pot considerar com a "metaferrite ferrosa" [Fe (Feo2)2], ni com a barreja d’òxid ferrós (FEO) i òxid fèrric (Fe2O3), però es pot considerar aproximadament com un compost d'òxid ferrós i òxid fèrric (feo · fe2O3)). Aquesta substància és insoluble en aigua, solució alcalí, etanol, èter i altres dissolvents orgànics. L’òxid fèrric natural és insoluble en solució àcida i és fàcil oxidar -se en òxid fèrric (Fe2O3) a l’aire en condicions humides. Normalment s’utilitza com a agent de pigment i polit, i també es pot utilitzar per fabricar cintes d’àudio i equips de telecomunicacions.
|
Fórmula química |
F3O42- |
|
Massa exacta |
232 |
|
Pes molecular |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Anàlisi elemental |
Fe, 72,36; O, 27.64 |
|
|
|
Tetraòxid de triiron(Fe ∝ O ₄), també conegut com a òxid de ferro magnètic, és un cristall negre amb propietats magnètiques. Té propietats químiques estables i característiques físiques úniques i s’utilitza àmpliament en ciències, indústria i medicina.
1. Materials magnètics i emmagatzematge de dades
El tetròxid de ferro és el material principal dels medis de gravació magnètica com cintes magnètiques, discos i nuclis. Les seves propietats magnètiques el converteixen en un material clau per a l’emmagatzematge de dades en dispositius electrònics, com ara la capa de gravació de gravadors de cintes magnètiques de moda i gravadors de vídeo fets d’òxid de ferro. A més, l’òxid de ferro també es pot utilitzar per fabricar sensors magnètics, materials magnètics durs, etc. Serveix de transportista per a la transmissió de senyal en equips de telecomunicacions, donant suport al desenvolupament de la tecnologia de la comunicació.
2. Elaboració de ferro i processament de metalls
La magnetita natural (que conté Fe ∝ O ₄) és una matèria primera important per a la fabricació de ferro i es pot extreure ferro mitjançant reaccions de reducció. En el tractament de la superfície metàl·lica, l’òxid de ferro forma una capa d’òxid densa a la superfície d’acer mitjançant el procés de “blau” o “ennegrit”, evitant l’oxidació i la millora de la brillantor. Aquesta tecnologia s’utilitza àmpliament en camps com ara peces d’automòbils i fabricació d’eines per ampliar la vida útil dels productes.
3. Pigments i recobriments
El color negre profund de Fe3O4 el converteix en un pigment ideal per a indústries com ceràmica, plàstics i pintures. Té una excel·lent resistència al clima i resistència a l’àcid i alcalí, garantint el color de producte durador i estable. Per exemple, afegir òxid de ferro als recobriments arquitectònics pot proporcionar efectes decoratius i millorar la resistència a la corrosió del recobriment.
4. Abrasius i agents de polit
L’òxid de ferro té una gran duresa i es pot utilitzar com a abrasiu en camps com el processament de metalls i el polit de vidre. En el sistema de frenada d’automòbils, l’òxid de ferro s’utilitza en la fabricació de pastilles de fre i sabates de fre, aconseguint la funció de frenada mitjançant la fricció i la seva resistència al desgast pot reduir el desgast del sistema de frenada.
5. Catalitzadors i catalitzadors
L’òxid de ferro s’utilitza sovint com a catalitzador en reaccions químiques, com en la desulfurització, la hidrogenació, la desnitrificació i les reaccions d’oxidació, per accelerar les taxes de reacció i augmentar els rendiments. Els seus llocs actius de superfície són abundants i poden reduir l’energia d’activació de les reaccions, cosa que la converteix en un additiu important en la producció química.
CAMP MÈDIC: Aplicacions innovadores des del diagnòstic fins al tractament
1. Agent de contrast de ressonància magnètica (RMN)
Les nanopartícules d’òxid de ferro tenen un superparamagnetisme, que es pot magnetitzar ràpidament en un camp magnètic i es desmagnetitzar ràpidament després d’eliminar el camp magnètic. Aquesta característica el converteix en el material preferit per als agents de contrast de la RM, que millora el contrast de camp magnètic local, millora la claredat de la imatge i ajuda els metges a diagnosticar més precisament malalties al cervell, el fetge i altres zones.
2. Lliurament de medicaments dirigits magnètics
Les nanopartícules d'òxid de ferro es poden utilitzar com a portadors de medicaments per adsorbir o encapsular fàrmacs a la superfície i lliurar -les amb precisió al lloc de lesió mitjançant una guia externa de camp magnètic. Aquest mètode pot reduir la distribució de fàrmacs en teixits normals, reduir els efectes secundaris i millorar l’eficiència del tractament, especialment mostrant avantatges significatius en el tractament del tumor.
3. Tecnologia de separació i detecció magnètica
Després d’unió amb anticossos o lligands específics, les nanopartícules d’òxid de ferro poden separar ràpidament cèl·lules o molècules diana de mostres biològiques complexes mitjançant l’acció de camp magnètic.
Aquesta tecnologia s’utilitza àmpliament en el diagnòstic de malalties i la investigació biològica, com aïllar cèl·lules canceroses, detectar patògens, etc., proporcionant suport tècnic per a la medicina de precisió.
4. Termoteràpia magnètica
Sota l’acció d’un camp magnètic altern, les nanopartícules d’òxid de ferro poden generar calor, que es poden utilitzar per a hipertèrmia magnètica per matar cèl·lules tumorals mitjançant la calefacció local. Aquest mètode té els avantatges del tractament no invasiu i precís, cosa que pot reduir els danys als teixits normals circumdants i és una tecnologia emergent en el camp del tractament del tumor.
5. Biomarcadors i detecció
Les nanopartícules d’òxid de ferro poden servir de biomarcadors per fer el seguiment del moviment de les cèl·lules, supervisar els processos d’alliberament de fàrmacs i detectar productes químics o biomolècules específiques al cos. Per exemple, en la gestió de la diabetis, es pot utilitzar per controlar els nivells de glucosa en temps en temps real i proporcionar suport de dades per al tractament personalitzat.
Camps de tecnologia emergents: expansió de fronteres de l’energia a la protecció ambiental
1. Materials d’emmagatzematge d’energia
El tetròxid de ferro té conductivitat i magnetisme i es pot utilitzar per preparar dispositius d'emmagatzematge d'energia d'alt rendiment com ara supercobitures i bateries d'ions de liti. La seva alta superfície específica i energia superficial pot millorar l’emmagatzematge d’energia i l’eficiència d’alliberament, per exemple, com a material d’elèctrodes negatius en les bateries d’ions de liti, pot millorar el rendiment de càrrega i descàrrega de la bateria.
2. Catalitzadors i fotocatalitzadors
Fe3O4 de mida nano té una alta activitat catalítica i es pot utilitzar en camps de protecció ambiental com la degradació de contaminants orgànics, la divisió d’aigua per a la producció d’hidrogen, etc. Després de combinar -se amb altres materials semiconductors, el seu rendiment fotocatalític millora significativament. Per exemple, pot eliminar eficientment els ions de metall pesat i els contaminants orgànics en el tractament d’aigües residuals, millorant la qualitat de l’aigua.
3. Absorbir materials i tecnologia furtiva
Les nanopartícules d’òxid de ferro tenen excel·lents propietats absorbents i es poden utilitzar per preparar materials anti -UV i materials absorbents de microones. En el camp militar, com a component clau dels recobriments furtius,Tetraòxid de triironPot reduir els senyals de reflexió del radar dels avions, els vaixells i altres equips i millorar les capacitats de supervivència del camp de batalla.
4. Materials i sensors de segellat
El líquid magnètic format per dispersar òxid de ferro en líquid es pot utilitzar per segellar gas i al buit d’instruments de precisió i equips aeroespacials.
Les seves propietats magnètiques i la seva fluïdesa també es poden utilitzar per fabricar sensors de pressió, sensors de temperatura i sensors de camp magnètic, aconseguint una mesura precisa de diverses quantitats físiques.
4. Anti -controparició i seguretat de dades
Utilitzant les propietats magnètiques de Fe3O4, es poden preparar les etiquetes de tinta anti-controlada i anti-controladores per a la identificació anti-retrocés del producte. En el camp de l’emmagatzematge de dades, la seva mida de partícules a nanoescala i la seva alta coercitivitat poden millorar la relació senyal-soroll dels materials de gravació magnètica, augmentar la densitat d’emmagatzematge i llegir/escriure la velocitat de medis com els discos durs i les cintes magnètiques.
1. Mètode de precipitació
El mètode de precipitació és el mètode més utilitzat per preparar partícules nano a causa de la seva operació senzilla, de baix cost, alta puresa i composició uniforme, adequada per a la producció a gran escala. Al mateix temps, es pot millorar la dispersió de nanopartícules afegint dispersants orgànics o agents complexos a la barreja de precipitacions i es pot superar el desavantatge de la fàcil aglomeració de nanopartícules. Els mètodes de precipitació habituals inclouen la coprecipitació, la precipitació hidrolítica, la precipitació ultrasònica, la solució de sal alcohòlica i la descomposició de quelat.
Segons el mètode de coprecipitació, s’afegeixen precipitants a la solució que conté diversos cations per permetre que tots els ions precipitin completament. Per obtenir precipitacions uniformes, la solució de sal que conté diversos cations s’afegeix lentament al precipitator excessiu per agitar, de manera que la concentració de tots els ions supera molt la concentració d’equilibri de precipitació i tots els components es separen alhora en proporció fins a la proporció.
El seu principi és Fe2++2 Fe3++8 oh -→ Fe3O4+4H2O.
La relació molar de Fe2+i Fe3+Té un efecte directe sobre l'estructura de cristall de les partícules nano preparades pel mètode de precipitació; El valor de pH de la solució, la concentració d’ions i la temperatura de reacció afecten tots la mida de les partícules. El principal problema del mètode de precipitació és com preparar nanopartícules amb una estructura de cristall única i la mida de les partícules uniformes controlant les condicions de reacció. També cal tenir en compte la filtració i el rentat del precipitator extern.
La Fe3O4Les nanopartícules obtingudes pel mètode de coprecipitació són majoritàriament esfèriques en estructura i de mida petita (5-10nm). No obstant això, a causa de la baixa temperatura de la reacció, la cristalinitat de les partícules obtingudes és relativament pobra. A més, el Nano Fe3O4Les partícules preparades per aquest mètode són fàcils d’aglomerar entre les partícules durant el rentat, el filtratge i l’assecat, cosa que afectarà el rendiment de nanoTetraòxid de triiron.
El mètode de precipitació d’hidròlisi és alliberar OH- per hidròlisi de substàncies alcalines. Les substàncies alcalines comunes inclouen la urea, l’hexametilè diamina, etc. Aquestes substàncies alliberen oh- Lentament, que és propici per a la formació de nanopartícules uniformes a l’hora de preparar Nano fe3O4 partícules. Generalment, aquest mètode pot produir nanopartícules amb una distribució de partícules de 7 nm a 39 nm.
L’ecografia pot produir un efecte de cavitació en el dissolvent i la bombolla de cavitació generada s’esfondra en un temps molt curt de 10-11 segons, generant una temperatura alta d’uns 5.000k a la bombolla. En comparació amb la tecnologia tradicional d’agitació, aquesta sèrie de cavitació és més fàcil d’aconseguir la barreja uniforme mesoscòpica, eliminar la desnivellament de la concentració local, millorar la velocitat de reacció, estimular la formació de noves fases i també pot tenir un paper de cisalla en l’aglomeració, cosa que és conductiva per a la formació de partícules petites. L’aplicació de la tecnologia d’ultrasons no té requisits especials sobre les propietats del sistema, sempre que hi hagi un medi líquid per a la transmissió d’energia. Vijayakumar. R et al. va utilitzar la radiació d’ecografia d’alta intensitat per preparar la FE superparamagnètica3O4 partícules amb la mida de partícula de 10 nm a partir de la solució d'acetat fèrric.
Mitjançant l’efecte de reducció de l’ionització d’acetat de sodi en l’aigua per generar acetat, Fe es va reduir parcialment a Fe a uns 180 graus en un reactor d’alta pressió. Yonghui Deng i altres van escalfar FECL3acetat de sodi i etilenglicol en un reactor d’alta pressió a 200 graus per a 8h per preparar Fe superparamagnètic3O4 Nanopartícules.
El principi d’aquest mètode és que els ions metàl·lics i els lligands adequats formen un complex estable a temperatura ambient. A la temperatura i al valor de pH adequats, el complex es destrueix. Els ions metàl·lics s’alliberen de nou i reaccionen amb ions OH a la solució i precipitadors externs i oxidants per generar òxids metàl·lics insolubles, hidròxids, sals i altres precipitats de valència diferent. Un tractament addicional pot produir nanopartícules de certa mida o fins i tot de forma.
2. Mètode hidrotèrmic (solvotèrmic):
La reacció hidrotèrmica (solvotèrmica) és un terme general per a les reaccions químiques realitzades a alta temperatura i alta pressió en fluids com la solució aquosa (dissolvent orgànic) o vapor. El mètode hidrotèrmic és una mena de síntesi per preparar la pols nano desenvolupada en els darrers deu anys.Tetraòxid de triironPreparat per aquest mètode té una mida de partícula petita, mida de partícula uniforme, sense necessitat de pretractament de calcinació d’alta temperatura i pot realitzar un dopatge d’ions multivalents. Tot i això, el mètode hidrotèrmic requereix l’ús d’equips resistents a la temperatura i alta pressió d’alta pressió, de manera que el cost d’aquest mètode és elevat i és difícil aconseguir una producció a gran escala.
Nanòmetre fe3O4Preparat per mètode hidrotermal utilitza principalment sals de ferro inorgàniques (FECL3 · 6H2O, fecl2 · 4H2O, feso4) i sals de ferro orgànica (Ferrocè Fe (c5H5)2) com a precursors, hidrazina, polietilenglicol, PVP, etc. com a tensioactius, i es sintetitza en solució alcalina per sota de 200 graus.
Shouheng sol preparat per superparamagnètic Fe3O4Partícules amb mida de partícula controlable per mètode hidrotèrmic. Primer, Fe3O4Es van preparar partícules amb una mida de partícula de 4nm mitjançant Fe (ACAC) 3 com a font de Fe, i després Fe3O4Es van preparar nanopartícules amb una mida de partícula de 4nm controlant el temps de retenció i altres factors.
Zhen Li et al. va informar que Fe3O4Les nanopartícules es van preparar mitjançant FECL comú3 · H2O Com a precursor en lloc de Fe car (ACAC)3.
Yadong Li et al. va informar que Fe monodisperse3O4Les nanopartícules es van preparar amb FECL3 · 6H2O, NAAC, EG i PEG com a matèries primeres i la mida de les partícules era regulable.
3. Mètode de microemulsió:
El mètode de microemulsió es refereix a la formació de loció per dos dissolvents immiscibles sota l’acció del tensioactiu, és a dir, les molècules amfifíliques divideixen el medi continu en espais reduïts per formar un micro reactor, en què els reactants reaccionen per generar fase sòlida. A causa de la limitació del micro reactor en nucleació, creixement de cristalls, coalescència, agrupament i altres processos, es formen partícules nano amb una capa de tensioactiu i una determinada estructura i morfologia condensades.
La preparació del catalitzador de nanòmetres mitjançant el mètode de micro -loció té els avantatges dels equips simples, les condicions experimentals lleus i la mida de les partícules controlables, que és incomparable per a altres mètodes. Per tant, s’ha convertit en una tecnologia molt interessant en la síntesi de nano catalitzadors. La investigació sobre la preparació del nano catalitzador mitjançant el mètode de micro -loció se centra principalment en el control de la mida de les partícules, mentre que la investigació sobre el control de la monodisperspersitat de partícules és relativament menor.
4. Mètode de gel sol
Aquest mètode utilitza hidròlisi i polimerització d’alcoxids metàl·lics per preparar Sol uniforme d’òxids metàl·lics o hidròxids metàl·lics, i després la condensa en gel transparent. El gel s’asseca i es tracta de calor per preparar la pols ultrafina d’òxid. El desavantatge del mètode de gel de sol és que l’ús d’alcoxids metàl·lics com a matèries primeres condueix a un alt cost i cicle de síntesi llarg en el procés de gel. Al mateix temps, no s'ha informat l'aplicació del mètode Sol-Gel per preparar nanopartícules amb mida de partícula inferior a 100 nm.
A més, s’han informat altres mètodes de preparació com ara el mètode de microones, el mètode precursor de carbonil pirolític, el mètode ultrasònic, el mètode d’oxidació de l’aire, el mètode de reducció de la piròlisi, el mètode de reducció de poliol, etc.
La FE Negra3O4es poden obtenir nanopartícules afegint feso4Solució de solució a l’amoníac al forn de microones durant 8s. Alivasatos et al. Monodisperse preparat - Fe3O4Les nanopartícules, des de llavors, aquest mètode s’ha utilitzat àmpliament en la preparació de nanopartícules d’òxid magnètic monodispers. Liu et al. Nanopartícules magnètiques FEPT preparades amb un diàmetre de 3nm mitjançant el mètode de reducció de poliol i la reacció de reducció de l’acetilacetonat ferrós i l’acetilacetonat de platí en fase líquida d’alta temperatura. Les partícules eren monodisperses sota la protecció del tensioactiu. Meng Zhe et al. preparat amb èxitTetraòxid de triironpols ultrafina amb alta puresa, magnetisme fort i distribució esfèrica per inducció d’oxidació i oxidació de l’aire de Fe (OH)2Suspensió a temperatura ambient amb pH =10 o més.
Etiquetes populars: Triiron Tetraoxide CAS 1317-61-9, proveïdors, fabricants, fàbrica, a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda