α-Fe2O3基纳米粉体的微乳液法制备及其CO敏感性

微乳液法制备纳米材料仇乐乐摘要：本文介绍了使用微乳液法制备纳米材料的一些基本理论和应用。

从微乳液的定义、形成和稳定性理论方面简单的介绍了微乳液。

又从微乳液制备纳米材料的原理和制备出的纳米粒子的特点方面介绍了微乳液法的一些基本知识。

接着又着重讲述了从微乳液法制备纳米材料的影响因素和应用。

最后对微乳液法制备纳米材料做了总结和展望。

关键词：微乳液，纳米材料，影响因素，应用一、引言微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳定的、各向同性的、外观透明或半透明的分散体系，微观上由表面活性剂界面膜所稳定的一种或两种液体的微滴所构成。

它的特点是使不相混溶的油、水两相在表面活性剂(有时还要有助表面活性剂)存在下，可以形成稳定均匀的混合物。

因而在医药、农药、化妆品、洗涤剂、燃料等方面得到了广泛的应用。

微乳可将类型广泛的物质增溶在一相中的能力已被作为反应介质用于无机、有机各类反应。

当在微乳中聚合时，可得到纳米级的热力学稳定的胶乳，微乳质点的纳米级范围使得能够利用微乳技术制备所要求的大小和形状的超细粒子。

实验装置简单，操作容易，已引起人们的重视。

二、微乳液内超细颗粒的形成机理用来制备纳米粒子的微乳液往往是W／O型体系，该体系的水核是一个“微型反应器”，或叫纳米反应器，水核内超细颗粒的形成机理有三种情况：(1)将两个分别增溶有反应物的微乳液混合,由于胶团颗粒间的碰撞，发生了水核内物质相互交换或传递，引起核内的化学反应。

由于水核半径是固定的，不同水核内的物质交换不能实现。

于是在其中生成的粒子尺寸也就得到了控制。

由此可见，水核的大小控制了超细微粒的最终粒径；(2)一种反应物在增溶的水核内，另一种以水溶液的形式与前者混合。

这时候，水相内反应物穿过微乳液界面膜进入水核内，与另一反应物作用产生晶核并生长，产物粒子的最终粒径是由水核尺寸决定的。

超细颗粒形成后，体系分为两相，其中微乳相含有生成的粒子，可进一步分离得到超细粒子；(3)一种反应物在增溶的水核内，另一种为气体。

材料制备技术复习题（应用化学2010级硕士研究生用）1．简述鲍林离子晶体结构的规则。

第一章62页①围绕每一阳离子，形成一个阴离子配位多面体，阴、阳离子的间距决定于它们的半径之和，而阳离子的配位数取决于它们的半径之比。

②静电价规则。

在一个稳定的晶体结构中，从所有相邻接的阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度，等于阴离于的电价数。

对于一个规则的配位多面体面言，中心阳离子到达每一配位阴离子的静电键强度S，等于该阳离子的电荷数Z除以它的配位数n，即S＝Z／n。

以萤石(CaF2)为例，Ca2+的配位数为8，则Ca —F键的静电强度为S＝2／8＝1／4。

F-的电荷数为1，因此，每一个F-是四个Ca—F配位立方体的公有角顶。

或者说F离子的配位数是4。

③在配位结构中，两个阴离子多面体以共棱，特别是共面方式存在时，结构的稳定性便降低。

对于电价高而配位数小的阳离子此效应更显著；当阴、阳离子的半径比接近于该配位多面体稳定的下限值时，此效应更为显著④在一个含有不同阳离子的晶体中，电价高而配位数小的那些阳离子，不趋向于相互共有配位多面体的要素。

2．解释类质同像并指出发生类质同像的必备条件。

类质同像是指在晶体结构中部分质点为其他质点所代换，晶格常数变化不大，晶体结构保持不变的现象。

如果相互代换的质点可以成任意的比例，称为完全的类质同像。

如果相互的代换只局限于一个有限的范围内，则称为不完全类质同像。

当相互代换的质点电价相同时称为等价类质同像，如果相互代换的质点电价不同，则称为异价类质同像，此时，必须有电价补偿，以维持电价的平衡①质点大小相近。

②电价总和平衡③相似的化学键性。

④热力学条件：除考虑决定类质同像的内因外，还要考虑外部条件的影响。

3．缺陷反应表示方法和缺陷反应方程式的基本原则(1)缺陷化学符号为了表示晶体中可能出现的不同类型的缺陷，有必要采用方便的、统一的整套符号来表示各种点缺陷。

目前采用得最广泛的表示法是克罗格—文克(Kroger-Vink)符号，它已成为国际上通用的符号。

纳米材料——微乳液法制备纳米微粒微乳液法的概述：微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀的乳液，从乳液中析出固相从而制备出一定粒径的纳米粉体。

但相对于细乳液和普通乳液而言的，微乳液颗粒直径约为l0～lOOnm，细乳液颗粒直径约为lO0~400nm，普通乳液颗粒直径一般在几百纳米到上千纳米。

一般情况下，将两种互补相溶的液体在表面活性剂作用下所形成的热力学稳定、各项同性、外观透明或半透明、粒径l～lOOnm 的分散体系称为微乳液。

相应的把制备微乳液的技术称为微乳化技术(MET)。

1982年Boutonmt首先报道了应用微乳液制备出了纳米颗粒：用水合肼或者氢气还原在w／0型微乳液水合中的贵金属盐，得到了分散的Pt、Pd、Ru、Ir 金属颗粒(3~40nm)。

从此以后，微乳液理论的研究获得了飞速发展，尤其是2O世纪9O年代以来，微乳液应用研究更快，在许多领域如3次采油、污水治理、萃取分离、催化、食品、生物医药、化妆品、材料制备、化学反应介质，涂料等领域均具有潜在的应用前景。

微乳液法是一种简单易行而又具有智能化特点的新方法，是目前研究的热点。

运用微乳液法制备纳米粉体是一个非常重要的领域。

运用微乳液法制备的纳米颗粒主要有以下几类。

：(1)金属，如Pt、Pd、Rh、Ir、Au、Ag、Cu等；(2)硫化物CdS、PbS、CuS等；(3)Ni、Co、Fe等与B的化合物；(4)氯化物AgC1、AuC1 等；(5)碱土金属碳酸盐，如CaCO3、BaCO3、Sr—CO3；(6)氧化物Eu2O 、Fe2O。

、Bi2O 及氢氧化物如Al(0H)3 等。

1 微乳反应器原理在微乳体系中，用来制备纳米粒子的一般都是W／O型体系，该体系一般由有机溶剂、水溶液、活性剂，助表面活性剂4个组分组成。

常用的有机溶剂多为C6～C8直链烃或环烷烃；表面活性剂一般为A0T(2一乙基己基磺基琥珀酸钠)、SDS(十二烷基硫酸钠)阴离子表面活性剂、SDBS(十六烷基磺酸钠)阴离子表面活性剂、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)阳离子表面活性剂、TritonX(聚氧乙烯醚类)非离子表面活性剂等；助表面活性剂一般为中等碳链C5～C8的脂肪酸。

论铁氧化物α- feooh、α-fe2o3的合成方法【摘要】本文根据国内外的研究成果，模拟环境中的这些化合物的合成及反应机理，总结了用于纳米水处理材料铁氧化物α- feooh、α-fe2o3的合成方法。

【关键词】α- feooh，α-fe2o3，合成方法，概述近年来，纳米水处理剂的研究取得了突飞猛进的飞跃。

纳米级的铁氧化物由于具有超强的吸附能力、极好的流动稳定性、较低廉的额价格和较成熟的生产工艺等优点、已经成为国际水处理剂的研究热点。

1、铁氧化物的存在及分布铁是分布最广、最常用的元素之一，它在地壳中质量分数是5.1%，在所有元素中名列第四。

铁氧化物在自然界分布广泛，尤其以纳米氧化物存在于土壤、泥沙等载体中。

通常，铁的氧化物和羟基氧化物都归属于氧化铁系列化合物。

铁氧化物在表生还境中形成的主要矿物有：针铁矿（主要成分是α- feooh）、纤铁矿（主要成分是γ- feooh）、赤铁矿（主要成分是fe2o3）、磁铁矿（主要成分是fe3o4）。

在水相沉积物甚至生物体内及体外矿化物中均存在，因此铁氧化合物来源广泛。

2、铁氧化物的制备2.1水合氧化铁的制备制备常见的铁氧化物的通常都先制备无定形氢氧化铁（英文名是ferrihydrite，也被称为水铁矿、羟基氧化铁、水合氧化铁（hydrous ferric oxide，hfo）或是氢氧化铁凝胶，。

水合氧化铁是普遍存在于土壤，沉积层和岩石中的铁氢氧化物，实验室中很容易合成。

由于其介稳的性质，随着时间的推移，水合氧化铁可以转化为热力学更稳定的其他铁氧化物。

一般来讲，水合氧化铁可以转化为针铁矿（α-feooh），或者是赤铁矿（α-fe2o3），或是磁铁矿（fe3o4）。

在实验室中制备出水合氧化铁通常用到的方法是以fe（ⅲ）盐为原料，强碱（naoh或是koh）为沉淀剂。

只要控制好温度，搅拌速度以及体系的ph值就可以得到水合氧化铁。

因为即使初始n （fe3+）：n（oh-）=1：3，得到的也不是fe（oh）3，而是我们想要的产物水合氧化铁。

课程名称：纳米科学与技术课程编号：10SAU9009文献阅读课论文题三氧化二铁纳米粉末目纳米三氧化二铁的研究进展摘要：三氧化二铁纳米材料因其独特的物理化学性质，在光催化、锂离子电池、超级电容器等方面有着广泛的应用。

随着科学技术的不断发展和对合成材料的迫切需求，纳米三氧化二铁的制备方法也不断推陈出新，本文全面总结了制备三氧化二铁纳米粉末的一些常用方法及其优缺点，介绍了三氧化二铁纳米粉末的应用方向。

关键词：三氧化二铁；纳米粉末；制备；性能；应用Study progress of i ron(III) oxide nanostructure Abstract：Ferric oxide nanomaterials because of its unique physical and chemical properties, in the light catalysis, lithium ion battery and super capacitor has beenwidely used.With the continuous development of science and technology and the urgent demand for composite materials, the preparation methods of nano ferric oxide is constantly. This paper comprehensively summarizes the preparation of ferric oxide nano powder of some commonly used methods and their advantages and disadvantages, this paper introduces the application direction of ferric oxide nano powder.Keyword：i ron(III) oxide；synthesis；property；application1.引言与背景纳米技术、信息技术及生物技术将成为21世纪经济发展的三大支柱。

纳米晶γ-Fe2O3的微乳液法制备及其气敏性景志红;吴世华【期刊名称】《应用化学》【年(卷),期】2007(24)2【摘要】采用NaOH/十二烷基苯磺酸钠(DBS)/甲苯/水和NaOH/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/三氯甲烷/正丙醇/水2种微乳液体系制备了γ-Fe2O3纳米粉体,并对其气敏性能进行了研究和讨论.用FT-IR、XRD和TEM测试技术对纳米粉体进行了结构表征.结果表明,选用DBS和CTAB作为表面活性剂,在W/O分别为10.77和10.56的条件下均可获得粒径为4～5 nm的球形γ-Fe2O3纳米颗粒.由于获得的γ-Fe2O3纳米颗粒表面均有残余的表面活性剂存在,导致产物颗粒之间不易团聚,粒径较小.由2种微乳液体系制备的γ-Fe2O3纳米粉体制作的气敏元件,对体积分数为0.1%的乙醇的灵敏度分别为12.5和23.8,并测得元件DBS的响应-恢复时间分别为20和30 s;元件CTAB的响应-恢复时间分别为15和47 s.元件的灵敏度与所测气体的浓度呈线性关系.【总页数】4页(P148-151)【作者】景志红;吴世华【作者单位】曲阜师范大学化学科学学院,曲阜,273165;南开大学化学学院,天津【正文语种】中文【中图分类】O649【相关文献】1.微乳液法制备ZnO纳米粉体及其气敏性能研究 [J], 牛新书;杜卫平;杜卫民;蒋凯;娄向东2.α-Fe2O3基纳米粉体的微乳液法制备及其CO敏感性 [J], 姜秀榕;沈水发3.磁性γ-Fe2O3/P(MMA-AM)纳米复合材料的反相微乳液法制备及表征 [J], 杜金花;王震平;李国祥;刘媛媛4.α-Fe2O3纳米棒的制备及其丙酮气敏性能 [J], 顾怡红;张元祥5.Fe2O3纳米棒的制备及其H2S气敏性能研究 [J], 安飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

α-Fe2O3纳米微粒的制备与表征摘要：以PEG6000为表面活性剂，在水热条件下成功制备了α-Fe2O3纳米微粒。

α-Fe2O3纳米微粒的形成是通过Fe2(SO4)3·6H2O逐步水解得到的，反应时间，反应温度，反应物浓度对这一过程有重要影响。

利用TEM和XRD对Fe2(SO4)3·6H2O水解过程进行了分析，并对α-Fe2O3纳米微粒的形成机制进行了探讨。

关键词：α-Fe2O3 纳米微粒制备机理中图分类号： G644.5 文献标识码： A 文章编号： 1671-8437（2009)1-0113-021 前言α-Fe2O3在铁氧化物中是最稳定的一种化合物，带隙宽2.2eV, 是一种半导体材料，可用作颜料、催化剂、气敏材料，而且是制备γ-Fe2O3 (γ-Fe2O3常用作磁记录材料)的原料。

过去几年，纳米氧化铁的合成及性质研究是纳米材料领域的一个研究热点。

到目前为止，已发展了很多方法制备氧化铁纳米微粒，例如气-固生长法、溶胶-凝胶法、电化学合成法、氧化还原法、水热法和溶剂热法等。

其中，水热法具有反应条件温和，环境友好，工艺简单等优势，在所有的制备方法中倍受关注。

水热法制备α-Fe2O3通常涉及两步反应，首先制得α-FeOOH，然后经过热处理得到α-Fe2O3纳米粒子。

本工作中，我们以PEG6000为表面活性剂，水热法处理Fe2(SO4)3·6H2O成功制得了α-Fe2O3纳米粒子，并重点探讨了反应时间和反应温度对产物的组成与结构的影响，提出了α-Fe2O3纳米粒子的生长机制。

2 实验方法2.1 实验所用试剂及设备Fe2(SO4)3·6H2O (分析纯，洛阳市化学试剂厂)；PEG-6000 (聚乙二醇6000)(分析纯，广东西陇化工厂)；所用设备为45mL聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜。

2.2 制备称取一定量的Fe2(SO4)3·6H2O和PEG-6000置于烧杯中，加入20mL蒸馏水，超声10分钟得乳黄色溶液。