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不同浓度纳米氧化铁对西瓜幼苗生长的影响王运强;甘秋良;戴照义;陈港;郭雅新;李俊丽【摘要】[目的]研究不同浓度纳米氧化铁对西瓜幼苗生长的影响.[方法]采用不同浓度纳米氧化铁对西瓜幼苗进行处理后,对植株根系生物量、抗氧化酶活性等进行测定.对比不同粒径纳米氧化铁对西瓜叶片影响的研究,比较纳米处理对植株地上地下部分影响的差异.[结果]不同浓度的纳米氧化铁对西瓜根系生长有影响,低浓度时对植株生长起促进作用,高浓度时促进作用减弱或起抑制效果,呈现出一定的植物毒性.[结论]低浓度的纳米氧化铁有利于植物的生长,在弄清剂量、毒性及尺寸效应的基础上,有望将纳米氧化铁作为纳米肥料或植物生长调节剂用于农业生产上.%[Objective] The research was designed to evaluate the influence of γ-Fe203 NPs with different concentration on the growth of watermelon seedlings.[Method] Root biomass and antioxidant enzyme activity were measured in plants exposed to different concentratio ns of γ-Fe203 NPs.By comparing the results with the impact on leaves of watermelon of γ-Fe203 NPs with different particle size,different impact on aerial and underground part of watermelon seedlings was also discussed.[Result] Effects of γ-Fe203 NPs were r elated with concentration.The effects of γ-Fe2 03 NPs at lower concentration was positive on plant growth,while at high concentration the effects were weakened or inhibited,which presentedphytotoxicity.[Conclusion] Low concentration of γ-Fe2 03 NPs has positive effects on plant growth.Based on further undemtanding of dose,toxicity and size effects,γ-Fe2O3NPs are expected to be used as a nano-fertilizer or plant growth regulator in agricultural production.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)012【总页数】6页(P2782-2787)【关键词】不同浓度;纳米氧化铁;根系生长;西瓜【作者】王运强;甘秋良;戴照义;陈港;郭雅新;李俊丽【作者单位】湖北省农业科学院经济作物研究所,湖北武汉430064;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,湖北武汉430070;湖北省农业科学院经济作物研究所,湖北武汉430064;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,湖北武汉430070;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,湖北武汉430070;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】S651【研究意义】铁作为植物必需的营养元素，与光合作用密切相关，它不仅影响光合作用中的氧化还原系统，还参与叶绿素合成，影响叶片对光能的捕获。
氧化铁纳米线的制备、表征和物性研究的开题报告1. 研究背景纳米材料是指在其中至少有一维的尺寸小于100纳米的材料。
由于其特殊的物理、化学和生物性质，纳米材料具有广泛的应用前景。
其中，纳米线是一种重要的纳米材料，由于其高比表面积和优异的导电、光催化和生物兼容性等性质，已经被广泛应用于化学催化、生物传感、光电子学和能源存储等领域。
而氧化铁作为一种重要的功能性材料，也具有广泛的应用前景。
因此，制备氧化铁纳米线并研究其物性，对于探索其在各种应用领域中的应用具有重要的意义。
2. 研究内容本研究的主要内容包括以下三个方面：(1)制备氧化铁纳米线：采用低温水热法制备氧化铁纳米线，并通过调节反应条件来控制其尺寸和形态。
(2)表征氧化铁纳米线的结构和性质：运用X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱等技术对制备的氧化铁纳米线的结构和性质进行表征。
(3)研究氧化铁纳米线的物性：对制备的氧化铁纳米线的物性进行研究，包括其光学、电学、磁学等性质，为其在各种应用领域中的应用提供理论基础。
3. 研究意义本研究的意义在于：(1)制备出具有一定尺寸和形态可控性的氧化铁纳米线，为氧化铁纳米材料的研究提供了新手段。
(2)通过表征氧化铁纳米线的结构和性质，深入了解氧化铁纳米线的特殊性质，对于探索其在各种应用领域中的应用具有重要的意义。
(3)研究氧化铁纳米线的物性，为其在化学催化、生物传感、光电子学和能源存储等领域的应用提供理论基础。
4. 研究方法(1)采用低温水热法制备氧化铁纳米线，尝试通过缔合剂、溶液浓度、反应温度等因素来调节氧化铁纳米线的尺寸和形态。
(2)通过X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱等技术对制备的氧化铁纳米线的结构和性质进行表征，例如晶体结构、尺寸和形状、表面成分等。
(3)对氧化铁纳米线的物性进行研究，包括其光学、电学、磁学等性质，例如吸收光谱、荧光光谱、电导率等。
5. 预期结果(1)成功制备出具有一定尺寸和形态可控性的氧化铁纳米线。
纳米氧化铁与氧化剂对多环芳烃污染农田土壤修复和蔬菜健康风险的影响*第一作者：周佳靖，女，1996年生，硕士研究生，主要从事土壤修复研究。
通讯作者。
*山东省自然科学基金资助项目（No.ZR2020MD107、No.ZR2017MC068）。
周佳靖1柳修楚1郭 瑾1陈小宇1柴超1葛 蔚（1青岛农业大学资源与环境学院，山东 青岛266109 &.青岛农业大学生命科学学院，山东 青岛266109%摘要采用纳米氧化铁和氧化剂（过硫酸钠、H .O 2）联合技术修复多环芳烃（PAHs ）污染农田土壤，分析纳米氧化铁与氧化剂联合修复对小白菜（Brassica chinensis L.）生长、PAHs 富集的影响，并进行健康风险评估#结果表明：（1）纳米氧化铁（2.0 g/kg ）和H .O.C g/kg ）联合修复对土壤、小白菜中PAHs 的去除效果最好，土壤中PAHs 去除率可达32.9%,小白菜地下部和地上部PAHs去除率分别为38.8%和38.9% # $）纳米氧化铁和过硫酸钠联合修复对小白菜生长存在抑制作用# $）经纳米氧化铁（2.0 g/kg ）单独修复或纳米氧化铁$.0 g/kg ）和H 2O 2$ g/kg ）联合修复后，小白菜地上部中PAHs 对青少年和女性老年人的潜在致癌风险不再 存在#关键词纳米氧化铁过硫酸钠H .O .多环芳烃修复风险DOI ：1015985/ki1001-3865.2021.02.016Effects of nano-Fe 2 O 3 and oxidants on soil remediation and health risk of polycyclic aromatic hydrocarbon in vegetablefrom contaminated farmland ZHOU Jiajing 1 LIU Xiuchu 1 ,GUO Jin 1 , CHEN Xiaoyu 1 , CHAI Chao' , GE Wei 2.(1.College of Resources and Environment Qingdao Agricultural University Qingdao Shandong 266109 ； ..College ofLif#Sci#nc#s "QingdaoAgriculturalUniv#rsity "QingdaoShandong 266109)Abstract ： Remediationofpolycyclicaromatichydrocarbons (PAHs )contaminatedfarmlandsoilbynano-ferric oxidecombined withoxidants (sodiumpersulfate "H 2O 2 )wasstudied.Thee f ectsofnano-ferricoxidecombinedwith oxidantonthegrowthandPAHsaccumulationofpakchoi (Bra s icachinensis L .)wereanalyzed andthehealthriskwasassessed.Theresultsshowedthat ：(1)thecombinedremediationofnano-ferricoxide (2.0g /kg )and H 2O 2 (2g/kg ) had the best effect on the removal of PAHs in soil and pakchoi. The removal rate of PAHs in soil was 32.9 % , and the reduction rates of PAHs in the underground and aboveground parts of pakchoi were 38. 8 % and 38. 9 % , respecively. (2) The combined remediaEion ofnano-ferric oxideand sodium persulfaEe inhibi edEhe growEh of pakchoi. (3) AfEernano-ferricoxide (2.0g /kg ) aloneornano-ferricoxide (2.0g /kg ) combinedwiEhH 2O 2 (2g /kg )"EherewasnoEhepoEenialcarcinogenicriskofPAHsinEheabovegroundparEsofpakchoiEoEeen-agersandfemaleseniors.Keywords : nano-ferric oxide ； sodium persulfate ； H2O2； polycyclic aromatic hydrocarbons ； remediation ； risk多环芳烃（PAHs ）是环境中最普遍的有机污染物 之一,-，具有较高的遗传毒性与致癌性⑵。
氧化铁皮制备纳米高纯氧化铁
赵杰
【期刊名称】《材料开发与应用》
【年(卷),期】2009(24)6
【摘要】本文介绍了以氧化铁皮为原料,经过盐酸酸浸、还原铁粉除杂获得净化的FeCl2溶液,纯净FeCl2溶液的合理工艺条件为:盐酸浓度为6mol/l,酸浸温度80℃,酸浸时间30min,盐酸过量系数为1.74。
此工艺条件下,铁的浸出率达94.5%。
制备FeCO3条件:FeCl2的初始浓度为0.8mol/l,CO23-:Fe2+摩尔比为2;反应时间为60min;反应温度40℃;搅拌速度为250r/min;沉淀物在60℃下干燥1h,700℃下煅烧2h,获得椭球形分散性较好的,平均粒径为47nm的氧化铁。
【总页数】4页(P38-40)
【关键词】氧化铁皮;制备工艺;纳米;高纯;氧化铁
【作者】赵杰
【作者单位】华南理工大学广州汽车学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB383
【相关文献】
1.酸洗废液制备高纯氧化铁红 [J], 杜蓉娟;衣守志;陈琛
2.超纯氧化铁制备及其在电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高纯铁化合物中杂质元素的应用研究 [J], 喻盛容;王晓军;覃文霞;龚琦
3.由蛇纹石制备高纯氧化铁的研究 [J], 肖景波;夏娇彬;陈居玲
4.高纯氧化铁红的快速制备 [J], 邸万山
5.冷轧钢铁渣制备高纯氧化铁的实验研究 [J], 郑建松;易沃发;魏少佳;
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羧基氧化铁纳米粒子
羧基氧化铁纳米粒子是一种具有磁性和生物相容性的纳米材料，通常由羧基化的氧化铁纳米晶体制备而成。
这种纳米粒子具有比传统氧化铁颗粒更高的表面积和比表面积，并且具有较好的生物相容性，因此被广泛应用于生物医学领域。
羧基氧化铁纳米粒子具有很高的磁性，可以应用于磁共振成像(MRI)、磁流变学、磁性分离、磁性治疗等方面。
此外，由于其较小的粒径和较大的比表面积，羧基氧化铁纳米粒子还可用于药物传输和诊断。
通过改变粒子尺寸、表面功能化等手段，可以打造出不同性能和适用场景的纳米粒子，从而拓展其在生物医学领域的应用前景。
第一章综述1.1 概述1.1.1 氧化铁的性质纳米科学技术是20世纪80年代末诞生并崛起的新科技，它的基本内涵是指在纳米尺寸（10-9～10-7）范围内认识和改造自然，通过直接和安排原子，分子创造新物质，以及改造原有物质使其具有新的性质[1]。
纳米材料具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应及宏观量子隧道效应等基本特性[1]。
这些基本特性使纳米材料具有不同与常规材料的潜在的物理，化学性质，因此引起人们的广泛兴趣。
纳米氧化铁( nano- sized iron oxide) 具有良好的耐候性、耐光性、磁性和对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应, 可广泛应用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电子、高磁记录材料、催化剂以及生物医学工程等方面, 且可望开发新的用途[2，3]。
通常，铁的氧化物及其羟基氧化物均归属于氧化铁系列化合物，按价态，晶型结构的不同可以分为（α-﹑β-﹑γ-）Fe2O3﹑Fe3O4﹑FeO 和（α-﹑β-﹑γ-）FeOOH.按色泽又可以分为，红﹑黄﹑橙﹑棕﹑黑。
较具实用价值的有，α- Fe2O 3﹑β- Fe2O3﹑α- FeOOH﹑Fe3O4等。
1.1.2 氧化铁的应用1 纳米氧化铁在装饰材料中的应用在颜料中, 纳米氧化铁又被称为透明氧化铁( 透铁) 。
所谓透明, 并非特指粒子本身的宏观透明, 而是指将颜料粒子分散在有机相中制成一层漆膜( 或称油膜) , 当光线照射到该漆膜上时, 如果基本不改变原来的方向而透过漆膜, 就称该颜料粒子是透明的。
透明氧化铁主要有5 个品种, 即透铁红、黄、黑、绿、棕。
透明氧化铁颜料因其有0.01μm 的粒径, 因而具有高彩度、高着色力和高透明度, 经特殊的表面处理后具有良好的研磨分散性。
透明氧化铁颜料可用于油化与醇酸、氨基醇酸、丙烯酸等漆料制成透明色漆, 有良好的装饰性。
此种透明漆既可单独, 也可和其他有机彩色颜料的色浆相混, 如加入少量非浮性的铝粉浆则可制成有闪烁感的金属效应漆; 与不同颜色的底漆配套, 可用于汽车、自行车、仪器、仪表、木器等要求高的装饰性场合。
透铁颜料强烈吸收紫外线的特性使其可作为塑料中紫外线屏蔽剂,而用于饮料、医药等包装塑料中。
纳米Fe2O3在静电屏蔽涂料中也有广阔的应用前景, 日本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽的Fe3O2纳米涂料。
这种具有半导体特性的纳米粒子在室温下具有比常规的氧化物高的导电性, 因而能起到静电屏蔽作用。
2 纳米氧化铁在油墨材料中的应用透铁黄可用于罐头外壁的涂装, 透铁红油墨为红金色, 特别适合罐头内壁用, 加之透铁红耐300 ℃的高温, 是油墨中难得的颜料珍品。
为提高钞票的印制质量, 往往在印钞油墨中加入纳米氧化铁颜料来保证钞票的色度和彩度等指标。
3 纳米氧化铁在着色剂中的应用随着人们生活水平的提高, 人们越来越重视医药、化妆品、食品中使用的着色剂, 无毒着色剂成了人们关注的焦点。
纳米氧化铁在严格控制砷和重金属含量的情况下, 是良好的着色剂。
纳米氧化铁可用于制造化妆品中的粉饼, 若与珠光颜料并用可使珠光颜料着色, 增添珠光粉的魅力。
药用明胶胶囊、果冻和某些饮料等也都使用了透明氧化铁作为着色剂。
4 纳米氧化铁在光吸收材料中的应用纳米微粒的量子尺寸效应使其对某种波长的光吸收带有蓝移现象和对各种波长光的吸收带存在宽化现象, 纳米微粒的紫外吸收材料就是利用这两个特性而制成的。
通常, 纳米微粒紫外吸收材料是将微粒分散到树脂中制成膜, 这种膜对紫外光的吸收能力依赖于纳米粒子的尺寸和树脂中纳米粒子的掺加量和组分。
Fe2O3纳米微粒的聚固醇树脂膜对600 nm以下的光有良好的吸收能力, 可用作半导体器件的紫外线过滤器。
5 纳米氧化铁在磁性材料和磁记录材料中的应用作为磁记录单位的磁性粒子的大小必须满足以下要求: 颗粒的长度应小于记录波长; 粒子的宽度( 如可能长度也包括在内) 应该远小于记录深度; 一个单位的记录体积中, 应尽可能有更多的磁性粒子。
纳米Fe2O3具有良好磁性和很好的硬度。
氧磁性材料主要包括软磁氧化铁( α-Fe2O3) 和磁记录氧化铁( γ-Fe2O3) 。
磁性纳米微粒由于尺寸小, 具有单磁畴结构、矫顽力很高的特性, 用它制作磁性记录材料可以提高信噪比, 改善图像质量。
目前, 所用的录像磁带一般使用的磁性超微粒为铁或氧化铁的针状粒子( 如针状γ- Fe2O3) [ 4，5] 。
6 纳米氧化铁在定向药物中的应用定向药物是目前药物技术研究的热点之一。
在外加磁场的作用下,通过载体—纳米微粒的磁性导航, 使药物移向病变部位, 达到定向治疗的目的。
这样不但可以极大地提高药物的效率, 而且能减少药物在人体其他器官上的量, 从而有效避免药物在对病灶作用的同时伤害人体其他器官[6] 。
磁性氧化铁生物纳米颗粒具有比表面效应和磁效应, 易定向,对人体无副作用, 可作为药物定向的有效载体。
据报道, 磁性氧化铁外包葡聚糖生物纳米颗粒, 可作为基因载体, 在酸性条件下, 该纳米颗粒表现出DNA 结合力及抵抗DNASE- I 消化的作用[7] 。
10nm～50 nm 的Fe3O4的磁性粒子表面包覆甲基丙烯酸, 尺寸为200 nm, 这种亚微米级的粒子携带蛋白、抗体和药物可以用于癌症的诊断和治疗。
这种局部治疗效果好,副作用少, 很可能成为癌症的治疗方向。
7 纳米氧化铁在催化剂中的应用纳米氧化铁具有巨大的比表面, 表面效应显著, 是一种很好的催化剂。
纳米粒子由于尺寸小, 表面所占的体积百分数大, 表面的键态和电子态与颗粒内部不同, 表面原子配位不全等导致表面的活性位增加。
用纳米粒子制成的催化剂的活性、选择性都高于普通的催化剂, 并且寿命长、易操作。
将用纳米α- Fe2O3做成的空心小球, 浮在含有有机物的废水表面上, 利用太阳光进行有机物的降解可加速废水处理过程。
美国、日本等对海上石油泄露造成的污染进行处理时采用的就是这种方法。
纳米α- Fe2O3已直接用作高分子聚合物氧化、还原及合成的催化剂。
纳米α- Fe2O3催化剂可使石油的裂解速度提高1～5 倍, 以其作为燃烧催化剂制成的固体推进剂的燃烧速度较普通推进剂的燃烧速度可提高1～10 倍, 这对制造高性能火箭及导弹十分有利。
8 纳米氧化铁在陶瓷材料中的应用氧化铁系统陶瓷首先以具有特殊磁性的间晶石型铁氧体而得到广泛的应用。
目前用于氧化铁单元系统陶瓷的超细粉体多采用共沉淀法制备, 此法制得的氧化铁粉体平均粒径一般为40 nm～60 nm, 比表面积为30 m2/g～60 m2/g, 用其制备的气敏陶瓷具有良好的灵敏度[8] 。
但由于共沉淀法中各反应物水解后的沉淀速度不同, 往往难以获得原子尺度的混合, 以此烧结而成的陶瓷有可能存在微观结构上的不均匀, 因此共沉淀法不能用于发展氧化铁多元系统陶瓷超微粉体的研究。
9 纳米氧化铁其他应用纳米氧化铁在其他方面也有应用, 如用大分子葡聚糖包埋的磁性氧化铁可用于肝和脾的磁共振造影增强剂[9] , 利用纳米级氧化铁与NT 组成混合炸药来提高炸药的爆热[ 10] 等。
1.2 纳米氧化铁的制备方法目前,国内外有很多不同的纳米氧化铁的制备方法,总体上可分为液相法、固相法和气相法。
液相法多以Fe (NO3) 3·9H2O 或FeCl3·6H2O 为原料,采用沉淀水解法、溶胶- 凝胶法、水热法等制备;固相法主要包括机械研磨法、固相反应法或热分解等方法;气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体,使之在气体状态下发生物理变化或化学反应,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法,它有化学气相沉积法(PCVD) 和激光热分解法等制备方法。
1.2.1 液相法1.2.1.1 沉淀水解法沉淀水解法是液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒最早采用的方法。
主要过程包括两个阶段:(1) 水解:Fe3 + + 3(OH) - →Fe (OH)3+ 3H+(2) 焙烧:Fe(OH)3→Fe2O3根据工艺的不同,它目前有均匀水解法、强迫水解法、微波诱导水解法之分。
1.2.1.2 均匀水解法均匀水解法是在Fe (NO3)3·9H2O 或FeCl3·6H2O 的溶液中加入沉淀剂, 如CO(NH2)2或(NH4)2CO3,在一定温度下,沉淀剂在水中缓慢地发生水解,产生OH- 离子,通过加热控制溶液中沉淀剂的分解速度,OH- 离子缓慢增加,使溶液中的酸碱反应处于平衡与非平衡的临界状态,产生的沉淀颗粒很小且在整个溶液中均匀地出现,然后煅烧制备出纳米氧化铁粒子。
欧延等人[11]以FeCl3·6H2O 为原料,以尿素作为沉淀剂,在95 ℃下反应4h ,300 ℃下煅烧3h ,得到20～30nm 的氧化铁,而且分散性很好。
也可以向Fe (NO3)3·9H2O 或FeCl3·6H2O 的溶液中缓慢加稀碱溶液使其发生水解反应,控制pH 值在一定范围,加入一定分散剂和表面活性剂, 促使水解形成的Fe(OH)3沉淀不断形核,利用分散剂等来抑制晶核长大,干燥焙烧制备出纳米α- Fe2O3。
樊亮、彭同江[12] 利用该法制备出了粒径为50～100nm的氧化铁粉。
他们研究了不同pH值对Fe(OH)3沉淀粒径的影响。
pH 值较小,为4 左右时,粉体颗粒均匀, 呈类球形, 分散性好, 粒径为50 ～100nm ;pH 值较大,为8～9 时,样品颗粒大而不均匀,团聚现象严重,有板柱状、纺锤形晶体生成。
1.2.1.3 强迫水解法强迫水解法以Fe (NO3)3·9H2O 或FeCl3·6H2O 为原料,在有一定浓度的HCl或HNO3存在下,于沸腾密闭静态或沸腾回流动态环境下将Fe3 + 强制水解来制备超细粒子α- Fe2O3。
钟红梅等人[13]以FeCl3为原料,采用回流法制得了纳米氧化铁。
随着FeCl3浓度的增大,Fe2O3粒径有增大的趋势,浓度为011～012mol/ L时,可得到均匀球形、粒径为30～50nm 的Fe2O3粒子, 当浓度为1. 0mol/ L 时, 则粒径超过100nm ,且以六方片为主。
强迫水解法制得的粒子均匀,效率比均匀水解法有所提高,但要求水解浓度较低,且在沸腾下进行,能耗较高。
1.2.1.4 微波诱导水解法微波加热时,反应体系中不存在温度梯度,有利于均匀分散体系的形成,通过辐射瞬间产生大量的热量可以加快溶液的水解速度,为大量形核提供能量,大大缩短反应时间,降低粒子的尺寸。
该方法比前两种方法大大提高了生产效率,但设备比较昂贵。
总之,沉淀水解法成本较低,工艺简单,质量稳定,但是沉淀物通常为胶状物,过滤较困难,且沉淀剂作为杂质残留,由于多种金属不容易发生共沉淀反应,适应面较窄。
