Triono tetraoksidasyra neorganinė medžiaga su chemine formule Fe3O4, CAS 1317-61-9. Tai yra juodas kristalas su magnetizmu, todėl jis taip pat vadinamas magnetinio geležies oksidu. Tai negali būti laikoma „geležies metaferritu“ [Fe (Feo2)2], taip pat kaip geležies oksido (FeO) ir geležies oksido (Fe) mišinys2O3), tačiau jis gali būti maždaug laikomas geležies oksido ir geležies oksido junginiu (Feo · Fe2O3). Ši medžiaga netirpsta vandenyje, šarminiu tirpalu, etanoliu, eteriu ir kitais organiniais tirpikliais. Natūralus geležies oksidas netirpsta rūgšties tirpale, todėl lengva oksiduoti į geležies oksidą (Fe2O3) ore drėgnomis sąlygomis. Paprastai jis naudojamas kaip pigmentas ir poliravimo priemonė, taip pat gali būti naudojama garso juostų ir telekomunikacijų įrangos gamybai.
|
Cheminė formulė |
Fe3O42- |
|
Tiksli masė |
232 |
|
Molekulinė masė |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Elementų analizė |
Fe, 72,36; O, 27,64 |
|
|
|
Triono tetraoksidas(Fe ∝ o ₄), dar žinomas kaip magnetinis geležies oksidas, yra juodasis kristalas, turintis magnetines savybes. Jis pasižymi stabiliomis cheminėmis savybėmis ir unikaliomis fizinėmis savybėmis ir yra plačiai naudojamas mokslo, pramonės ir medicinos srityse.
1. Magnetinės medžiagos ir duomenų saugojimas
Geležinis tetroksidas yra pagrindinė magnetinio įrašymo terpės, tokios kaip magnetinės juostos, diskai ir šerdys, medžiaga. Dėl magnetinių savybių tai yra pagrindinė duomenų saugojimo elektroniniuose įrenginiuose medžiaga, pavyzdžiui, senamadiškų magnetinių juostų įrašymo įrenginių ir vaizdo įrašymo įrenginių, pagamintų iš geležies oksido, įrašymo sluoksnį. Be to, geležies oksidas taip pat gali būti naudojamas gaminant magnetinius jutiklius, kietas magnetines medžiagas ir kt. Tai yra signalo perdavimo nešėjas telekomunikacijų įrangoje, palaikant ryšių technologijos kūrimą.
2. IronMaking ir metalo apdorojimas
Natūralus magnetas (kuriame yra Fe ∝ O ₄) yra svarbi geležies gamybos žaliava, o geležies galima išgauti per redukcijos reakcijas. Metalo paviršiaus apdorojant geležies oksidas sudaro tankų oksido sluoksnį ant plieno paviršiaus per „Bluing“ arba „juodgeningumo“ procesą, užkertant kelią rūdims ir pagerindamas blizgesį. Ši technologija plačiai naudojama tokiose srityse kaip automobilių dalys ir įrankių gamyba, siekiant prailginti produktų aptarnavimo laiką.
3. Pigmentai ir dangos
Dėl gilios juodos FE3O4 spalvos jis tampa idealiu pigmentu tokioms pramonės šakoms kaip keramika, plastikai ir dažai. Jis pasižymi puikiu atsparumu oro sąlygoms ir rūgšties bei šarminių atsparumų, užtikrinančių ilgalaikę ir stabilią produkto spalvą. Pvz., Geležies oksido pridėjimas prie architektūrinių dangų gali suteikti dekoratyvinį poveikį ir sustiprinti dangos atsparumą korozijai.
4. Abrazyvai ir poliravimo agentai
Geležies oksidas turi didelį kietumą ir gali būti naudojamas kaip abrazyvinis laukuose, tokiuose kaip metalo perdirbimas ir stiklo poliravimas. Automobilių stabdžių sistemoje geležies oksidas naudojamas gaminant stabdžių trinkeles ir stabdžių batus, naudojant stabdymo funkciją per trintį, o atsparumas dilimui gali sumažinti stabdžių sistemos nusidėvėjimą.
5. Katalizatoriai ir katalizatoriai
Geležies oksidas dažnai naudojamas kaip cheminių reakcijų, tokių kaip desulfuzizacijos, hidrinimo, denitrifikacijos ir oksidacijos reakcijos, katalizatorius, kad būtų paspartintas reakcijos greitis ir padidėja derlius. Jo paviršiaus aktyviųjų vietų gausu ir gali sumažinti reakcijų aktyvacijos energiją, todėl tai yra svarbus priedas cheminėse gamybose.
Medicinos sritis: novatoriški pritaikymai nuo diagnozės iki gydymo
1. Magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) kontrasto agentas
Geležies oksido nanodalelės turi superparamagnetizmą, kuris gali greitai įmagnetinti magnetinį lauką ir greitai demagnetizuoti pašalinus magnetinį lauką. Ši savybė daro ją tinkamiausia MRT kontrastinių medžiagų medžiaga, o tai padidina vietinio magnetinio lauko kontrastą, pagerina vaizdo aiškumą ir padeda gydytojams tiksliau diagnozuoti smegenų, kepenų ir kitų sričių ligas.
2. Magnetinis tikslinis vaistų pristatymas
Geležies oksido nanodalelės gali būti naudojamos kaip narkotikų nešiotojai, skirti adsorbuoti arba kapsuliuoti vaistus ant paviršiaus, ir tiksliai juos perduoti į pažeidimo vietą per išorinį magnetinio lauko lauką. Šis metodas gali sumažinti vaistų pasiskirstymą normaliuose audiniuose, sumažinti šalutinį poveikį ir pagerinti gydymo efektyvumą, ypač parodyti reikšmingus naviko gydymo pranašumus.
3. Magnetinio atskyrimo ir aptikimo technologija
Po jungimosi su specifiniais antikūnais ar ligandais, geležies oksido nanodalelės gali greitai atskirti tikslines ląsteles ar molekules nuo sudėtingų biologinių mėginių per magnetinį lauką.
Ši technologija yra plačiai naudojama diagnozuojant ligą ir biologinius tyrimus, tokius kaip vėžio ląstelių izoliavimas, patogenų aptikimas ir kt., Teikiant techninę paramą tiksliam vaistui.
4. Magnetinė termoterapija
Veikdami kintamąjį magnetinį lauką, geležies oksido nanodalelės gali sukelti šilumą, kuris gali būti naudojamas magnetinei hipertermijai, siekiant užmušti naviko ląsteles per vietinį šildymą. Šis metodas turi neinvazinio ir tikslaus gydymo pranašumų, kurie gali sumažinti aplinkinių audinių pažeidimus ir yra kylanti technologija naviko gydymo srityje.
5. Biomarkeriai ir jutimas
Geležies oksido nanodalelės gali tarnauti kaip biomarkeriai ląstelių judėjimui sekti, stebėti vaistų išsiskyrimo procesus ir nustatyti specifines chemines medžiagas ar biomolekules organizme. Pavyzdžiui, diabeto valdyme jis gali būti naudojamas stebėti gliukozės kiekį kraujyje realiu laiku ir pateikti duomenų palaikymą individualizuotam gydymui.
Kylančios technologijos laukai: kryžminis sienų plėtra nuo energijos iki aplinkos apsaugos
1. Energijos kaupimo medžiagos
Geležinis tetroksidas turi ir laidumą, ir magnetizmą, gali būti naudojamas ruošiant didelio efektyvumo energijos kaupimo įrenginius, tokius kaip superkondensatoriai ir ličio jonų baterijos. Didelis jo specifinis paviršiaus plotas ir paviršiaus energija gali pagerinti energijos kaupimą ir išsiskyrimo efektyvumą, pavyzdžiui, kaip neigiama ličio jonų akumuliatorių elektrodų medžiaga, ji gali padidinti akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo veikimą.
2. Katalizatoriai ir fotokatalizatoriai
Nano dydžio FE3O4 turi didelį katalizinį aktyvumą ir gali būti naudojamas aplinkos apsaugos laukuose, tokiuose kaip organinių teršalų skaidymas, vandens skilimo vandenilio gamybai ir kt. Po to, kai jis derinamas su kitomis puslaidininkių medžiagomis, jo fotokatalitinis efektyvumas žymiai pagerėja. Pavyzdžiui, jis gali efektyviai pašalinti sunkiųjų metalų jonus ir organinius teršalus nuotekų valyme, pagerindamas vandens kokybę.
3. Sugerdamos medžiagų ir slaptos technologijos
Geležies oksido nanodalelės pasižymi puikiomis absorbuojančiomis savybėmis ir gali būti naudojamos ruošiant kovos su UV medžiagomis ir mikrobangų krosnelėmis sugeriančiomis medžiagomis. Kariniame lauke, kaip pagrindinis slaptų dangų komponentas,Triono tetraoksidasGali sumažinti orlaivių, laivų ir kitos įrangos radaro atspindžio signalus ir sustiprinti mūšio lauko išgyvenimo galimybes.
4. Medžiagos ir jutikliai
Magnetinis skystis, suformuotas skleidžiant geležies oksidą skystyje, gali būti naudojamas dujoms ir vakuuminiams tikslumo instrumentams ir kosmoso įrangai.
Jo magnetinės savybės ir sklandumas taip pat gali būti naudojami slėgio jutikliams, temperatūros jutikliams ir magnetinio lauko jutikliams gaminti, siekiant tiksliai išmatuoti įvairius fizinius kiekius.
4. Anti klastojimas ir duomenų saugumas
Naudojant FE3O4 magnetines savybes, anti-counterfeit rašalą ir anti-counterfeit etiketes galima paruošti produkto anti-counterfeit identifikavimui. Duomenų kaupimo srityje jo nanoskalės dalelių dydis ir didelis prievartas gali pagerinti magnetinių įrašymo medžiagų signalo ir triukšmo santykį, padidinti laikmenų, tokių kaip standžiieji diskai ir magnetinės juostos, saugojimo tankį ir skaitymo/rašymo greitį.
1. Kritulių metodas
Kritulių metodas yra dažniausiai naudojamas nano dalelių paruošimo metodas dėl paprasto darbo, mažų išlaidų, didelio grynumo ir vienodos sudėties, tinkamos didelio masto gamybai. Tuo pačiu metu nanodalelių dispersija gali būti pagerinta pridedant organinius dispersus ar kompleksinius agentus į kritulių mišinį, ir galima pašalinti lengvą nanodalelių aglomeracijos nepalankią padėtį. Įprasti kritulių metodai apima koprecipitaciją, hidrolizinius nusodinimus, ultragarsinius kritulius, alkoholio druskos tirpalą ir chelatų skilimą.
Taikant koopercipitacijos metodą, nusodintojai pridedami prie tirpalo, kuriame yra įvairių katijonų, kad visi jonai galėtų visiškai nusodinti. Norint gauti vienodus kritulius, druskos tirpalas, kuriame yra įvairių katijonų, paprastai lėtai pridedamas prie perteklinio nusodinimo, kad būtų galima maišyti, todėl visų jonų koncentracija žymiai viršija pusiausvyros kritulių koncentraciją, o visi komponentai būtų atskirti tuo pačiu metu kiek įmanoma.
Jo principas yra Fe2++2 fe3++8 O -→ Fe3O4+4H2O.
Fe molinis santykis2+ir Fe3+turi tiesioginį poveikį nano dalelių kristalų struktūrai, paruoštoms kritulių metodu; Tirpalo pH vertė, jonų koncentracija ir reakcijos temperatūra turi įtakos dalelių dydžiui. Pagrindinė kritulių metodo problema yra tai, kaip paruošti nanodaleles su vienos kristalų struktūra ir vienoda dalelių dydžiu, kontroliuojant reakcijos sąlygas. Taip pat reikia atsižvelgti į išorinio nusodintojo filtravimą ir plovimą.
Fe3O4Nanodalelės, gautos naudojant koopracipitacijos metodą, dažniausiai yra sferinės struktūros ir mažos dydžio (5–10 nm). Tačiau dėl žemos reakcijos temperatūros gautų dalelių kristališkumas yra palyginti prastas. Be to, nano fe3O4Dalelės, paruoštos šiuo metoduTriono tetraoksidas.
Hidrolizės kritulių metodas yra išsiskirti OH- Hidrolizuojant šarmines medžiagas. Įprastos šarminės medžiagos yra karbamidas, heksametileno diaminas ir tt Šios medžiagos išsiskiria OH- Lėtai, o tai skatina vienodų nanodalelių susidarymą ruošiant nano Fe3O4 dalelės. Paprastai šis metodas gali gaminti nanodaleles, kurių dalelių pasiskirstymas nuo 7 nm iki 39 nm.
Ultragarsas gali sukelti kavitacijos efektą tirpiklyje, o sukuriamas kavitacijos burbulas griūva per labai trumpą laiką-10–11 sekundę, o burbule sukuria aukštą maždaug 5000 k temperatūrą. Palyginti su tradicine maišymo technologija, šią kavitacijos seriją lengviau pasiekti mezoskopinį vienodą maišymą, pašalinti vietinės koncentracijos nelygumą, pagerinti reakcijos greitį, stimuliuoti naujų fazių susidarymą ir taip pat atlikti šlyties vaidmenį aglomeracijoje, kuri yra palanki mažų dalelių formavimui. Ultragarsinės technologijos taikymas neturi specialių reikalavimų sistemos savybėms, jei yra skysta terpė energijai perduoti. Vijayakumar. R ir kt. Naudojo didelio intensyvumo ultragarso spinduliuotę, kad paruoštų superparamagnetinį Fe3O4 Dalelės, kurių dalelių dydis yra 10 nm nuo geležies acetato tirpalo.
Naudojant natrio acetato jonizacijos sumažėjimą vandenyje, kad būtų galima generuoti acetatą, Fe iš dalies buvo sumažintas iki FE maždaug 180 laipsnių aukšto slėgio reaktoriuje. Yonghui deng ir kiti šildė fecl3Natrio acetatas ir etilenglikolio, esant aukšto slėgio reaktoriui 200 laipsnių, 8 val.3O4 Nanodalelės.
Šio metodo principas yra tas, kad metalo jonai ir tinkami ligandai sudaro stabilų kompleksą kambario temperatūroje. Esant tinkamai temperatūrai ir pH vertei, kompleksas sunaikinamas. Metalo jonai vėl išsiskiria ir reaguoja su OH jonais tirpale, išoriniuose nusodintuvuose ir oksidantuose, kad būtų sukurta netirpūs metalo oksidai, hidroksidai, druskos ir kiti skirtingo valentingumo nuosėdos. Tolesnis gydymas gali sukelti tam tikro dydžio ar net formos nanodaleles.
2. Hidroterminis (solvoterminis) metodas:
Hidroterminė (solvoterminė) reakcija yra bendras cheminių reakcijų, atliktų esant aukštai temperatūrai, ir aukšto slėgio skysčiuose, tokiuose kaip vandeninis tirpalas (organinis tirpiklis) arba garas, terminas. Hidroterminis metodas yra savotiška sintezė nano miltelių paruošimui, sukurtam per pastaruosius dešimt metų.Triono tetraoksidasParuoštas šiuo metodu yra nedidelis dalelių dydis, vienodas dalelių dydis, nereikia išankstinio apdorojimo aukštos temperatūros ir gali realizuoti daugiavalentį jonų dopingą. Tačiau hidroterminio metodo metu reikia naudoti aukštą temperatūrą ir atsparią aukštu slėgiui įrangą, todėl šio metodo kaina yra didelė ir sunku pasiekti didelio masto gamybą.
Nanometras Fe3O4Paruoštos hidroterminiu metodu dažniausiai naudojamos neorganinės geležies druskos (FECL3 · 6H2O, FECL2 · 4H2O, Feso4) ir organinės geležies druskos (Feroceno FE (C5H5)2) Kaip pirmtakai, hidrazinas, polietilenglikolio, PVP ir kt., Kaip paviršiaus aktyviosios medžiagos, ir sintetinamas šarminiame tirpale, mažesniame nei 200 laipsnių.
„Shouheng Sun“ paruošė superparamagnetinį Fe3O4Dalelės su kontroliuojamomis dalelių dydžiu hidroterminiu metodu. Pirma, Fe3O4Dalelės, kurių dalelių dydis yra 4NM3O4Nanodalelės, kurių dalelių dydis buvo 4NM, buvo paruoštos kontroliuojant laikymo laiką ir kitus veiksnius.
Zhen Li ir kt. pranešė, kad Fe3O4Nanodalelės buvo paruoštos naudojant įprastą FECL3 · H2O kaip pirmtakas, o ne brangus Fe (ACAC)3.
Yadong Li ir kt. pranešė, kad monodisperse Fe3O4Nanodalelės buvo paruoštos su FECL3 · 6H2O, NAAC, EG ir PEG kaip žaliavos, o dalelių dydis buvo reguliuojamas.
3. Mikroemulsijos metodas:
Mikroemulsijos metodas reiškia losjono susidarymą dviem nesimaišomais tirpikliais veikiant paviršiaus aktyviosios medžiagos veikimui, tai yra, amfifilinės molekulės padalina ištisinę terpę į mažas erdves, kad susidarytų mikro reaktorius, kuriame reagentai reaguoja, kad sugeneruotų kietą fazę. Dėl mikro reaktoriaus apribojimo branduolyje, susidaro kristalų augimas, susiliejimas, grupavimas ir kiti procesai, susidaro nano dalelės su paviršiaus aktyviosios medžiagos sluoksniu ir tam tikra kondensuota struktūra ir morfologija.
Nanometro katalizatoriaus paruošimas mikro losjono metodu turi paprastos įrangos pranašumus, švelnias eksperimentines sąlygas ir kontroliuojamą dalelių dydį, kuris yra nepalyginamas su kitais metodais. Todėl tai tapo labai įdomia technologija nano katalizatorių sintezėje. Nano katalizatoriaus paruošimo mikro losjono metodu tyrimai daugiausia dėmesio skiria dalelių dydžio kontrolei, o dalelių monodispersiškumo kontrolės tyrimai yra palyginti mažesni.
4. Sol gelio metodas
Šis metodas naudoja metalo alkoksidų hidrolizę ir polimerizaciją, kad būtų galima paruošti vienodą metalo oksidų ar metalo hidroksidų SOL, o po to sutraukia jį į skaidrų gelį. Gelis džiovinamas ir termiškai apdorojamas oksido oksido oksido milteliams paruošti. Sol gelio metodo trūkumas yra tas, kad metalų alkoksidų, kaip žaliavų, naudojimas lemia didelę sąnaudų ir ilgos sintezės ciklą geliavimo procese. Tuo pačiu metu nebuvo pranešta apie sol-gelio metodo taikymą nanodalelėms, kurių dalelių dydis mažesnis nei 100 nm, nebuvo pranešta.
Be to, buvo pranešta apie kitus paruošimo metodus, tokius kaip mikrobangų metodas, pirolizinis karbonilo pirmtako metodas, ultragarsinis metodas, oro oksidacijos metodas, pirolizės mažinimo metodas, poliolio redukcijos metodas ir kt.
Juodoji Fe3O4Nanodalles galima gauti pridedant FESO4Amoniako tirpalo tirpalas mikrobangų krosnelėje 8s. Alivasatos ir kt. Paruoštas monodisperse - Fe3O4Nanodalelės, nuo to laiko šis metodas buvo plačiai naudojamas ruošiant monodispersinius magnetinio oksido nanodaleles. Liu ir kt. Paruošktos fEPT magnetinės nanodalelės, kurių skersmuo yra 3Nm, naudojant poliolio redukcijos metodą ir geležies acetilacetonato ir platinos acetilacetonato redukcijos reakciją aukštos temperatūros skystoje fazėje. Dalelės buvo monodisperse, apsaugant paviršiaus aktyviąją medžiagą. Meng Zhe ir kt. Sėkmingai paruoštaTriono tetraoksidasYpatingi milteliai, turintys didelį grynumą, stiprų magnetizmą ir sferinį pasiskirstymą oksidacijos indukcijoje ir Fe oksidacijos oro oksidacijoje (OH)2suspensija kambario temperatūroje su pH =10.
Populiarus Žymos: Triono tetraoksidas CAS 1317-61-9, tiekėjai, gamintojai, gamykla, didmeninė prekyba, pirkimas, kaina, biria