เมนูเว็บ

การค้นหาผลิตภัณฑ์

ภาษา

แบ่งปัน

ข่าวและข้อมูล

เครือข่ายสังคมออนไลน์

คู่มือครอบคลุมผงเหล็กออกไซด์

1. บทนำ

ผงเหล็กออกไซด์ เป็นผงผสมอนินทรีย์ที่ประกอบด้วยเหล็กและออกซิเจนส่วนใหญ่มีอยู่ในสามรูปแบบทั่วไป: Fe₂o₃ (hematite) - Fe₃o₄ (แม่เหล็ก) , และ Feo (wüstite) - ผงเหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการวิจัยการแพทย์และด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากความเสถียรทางเคมีคุณสมบัติแม่เหล็กความต้านทานอุณหภูมิสูงและลักษณะที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ทางเคมี Fe₂o₃ เป็นสีแดงที่มีความหนาแน่นประมาณ 5.24 g/cm³และจุดหลอมเหลวของ 1565 ° C; Fe₃o₄ เป็นสีดำและแม่เหล็กที่มีความหนาแน่น 5.18 g/cm³และจุดหลอมเหลวของ 1597 ° C; Feo เป็นสีดำความหนาแน่น 5.7 g/cm³และออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายเป็นFe₃o₄

ผงเหล็กออกไซด์แบบดั้งเดิมมีขนาดอนุภาคในช่วง 1-10 μmในขณะที่ระดับนาโน ผงเหล็กออกไซด์ สามารถต่ำกว่า 100 นาโนเมตรเพิ่มพื้นที่ผิวเฉพาะจาก 10 m²/g เป็นมากกว่า 100 m²/g ขนาดอนุภาคส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาวัสดุแม่เหล็กการถ่ายภาพชีวการแพทย์และการบำบัดน้ำ

เมื่อเทียบกับออกไซด์โลหะอื่น ๆ (เช่นอลูมิเนียมออกไซด์หรือไทเทเนียมออกไซด์) ผงเหล็กออกไซด์ มีข้อดีหลายประการ:

  • แม่เหล็กที่ปรับได้: Fe₃o₄สามารถบรรลุ superparamagnetism ผ่านการควบคุมขนาดอนุภาคเหมาะสำหรับการแยกแม่เหล็กและการถ่ายภาพชีวการแพทย์
  • เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสูง: ปราศจากโลหะหนักเหมาะสำหรับการบำบัดน้ำและการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม
  • ความเสถียรทางความร้อนสูง: เสถียรสูงถึง 1,500 ° C เหมาะสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูง

โดยสรุป ผงเหล็กออกไซด์ เป็นวัสดุอนินทรีย์แบบมัลติฟังก์ชั่นปรับได้และสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง บทความนี้สำรวจวิธีการสังเคราะห์การใช้นาโนเทคโนโลยีการบำบัดน้ำการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาและแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

2. วิธีการสังเคราะห์ของผงเหล็กออกไซด์

ประสิทธิภาพของ ผงเหล็กออกไซด์ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธีการสังเคราะห์ วิธีการที่แตกต่างกันผลิตผงที่มีความแตกต่างในขนาดอนุภาคความบริสุทธิ์สัณฐานวิทยาแม่เหล็กและพื้นที่ผิว วิธีการทั่วไป ได้แก่ การตกตะกอนร่วมทางเคมี, ความร้อนใต้พิภพ/solvothermal, sol-gel และปฏิกิริยาของโซลิดสเตตอุณหภูมิสูง

2.1 การจ่ายเงินร่วมทางเคมี

หลักการ: เกลือเหล็ก (fecl₃และfecl₂) ตกตะกอนภายใต้สภาวะอัลคาไลน์เพื่อสร้างผงFe₃o₄หรือFe₂o₃

  • อุณหภูมิ: 20–80 ° C
  • Ph: 9–11
  • เวลาตอบสนอง: 1-4 ชั่วโมง

ลักษณะเฉพาะ:

  • ขนาดอนุภาค: 10–50 นาโนเมตรปรับได้ตามอุณหภูมิและค่า pH
  • แม่เหล็ก: ความอิ่มตัวของแม่เหล็ก 60–80 EMU/G
  • ข้อดี: ง่ายราคาประหยัดเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่
  • ข้อเสีย: การกระจายขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยอาจต้องใช้การรักษาหลังความร้อน

2.2 วิธีการ hydrothermal/solvothermal

หลักการ: ผงเหล็กออกไซด์ถูกสังเคราะห์ในเครื่องปฏิกรณ์ที่ปิดผนึกที่อุณหภูมิและความดันสูงซึ่งมักใช้สำหรับผงนาโน

  • อุณหภูมิ: 120–250 ° C
  • ความดัน: 1–10 MPa
  • เวลาตอบสนอง: 6–24 ชั่วโมง

ลักษณะเฉพาะ:

  • ขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ: 5–20 นาโนเมตร
  • พื้นที่ผิวเฉพาะ: 50–150 ตารางเมตร/กรัม
  • ข้อดี: ขนาดที่ควบคุมได้, สัณฐานวิทยาสม่ำเสมอ, แม่เหล็กที่ปรับได้
  • ข้อเสีย: ต้นทุนอุปกรณ์สูงรอบการผลิตที่ยาวนาน

2.3 วิธีโซลเจล

หลักการ: เกลือโลหะหรืออัลคอกไซด์ได้รับการไฮโดรไลซิสและการควบแน่นเพื่อสร้างสารตั้งต้นออกไซด์เหล็กออกไซด์ที่สม่ำเสมอซึ่งแห้งและเผาเป็นผง

  • ความเข้มข้นของสารตั้งต้น: 0.1–1 mol/l
  • อุณหภูมิการอบแห้ง: 80–120 ° C
  • อุณหภูมิการเผา: 300–700 ° C

ลักษณะเฉพาะ:

  • ขนาดอนุภาค: 20–80 นาโนเมตร
  • ความบริสุทธิ์สูง: ≥99%
  • ข้อดี: สม่ำเสมอช่วยให้การเตรียมการและการประกอบคอมโพสิต
  • ข้อเสีย: กระบวนการที่ซับซ้อนราคาที่สูงขึ้น

2.4 วิธีโซลิดสเตตอุณหภูมิสูง

หลักการ: เกลือเหล็กหรือออกไซด์ทำปฏิกิริยากับฟลักซ์ที่อุณหภูมิสูงเพื่อผลิตผงเหล็กออกไซด์

  • อุณหภูมิ: 800–1200 ° C
  • เวลาตอบสนอง: 2–6 ชั่วโมง

ลักษณะเฉพาะ:

  • ขนาดอนุภาค: 1–10 μm
  • ความเสถียรของแม่เหล็กสูง
  • ข้อดี: เหมาะสำหรับการผลิตระดับอุตสาหกรรม
  • ข้อเสีย: ขนาดอนุภาคยากที่จะควบคุมพื้นที่ผิวต่ำ

2.5 ตารางเปรียบเทียบ

วิธี ขนาดอนุภาค พื้นที่ผิวเฉพาะ (m²/g) แม่เหล็ก (emu/g) ข้อดี ข้อเสีย
การกีดกันร่วมทางเคมี 10–50 นาโนเมตร 30–80 60–80 ง่ายราคาประหยัด ขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย
ความร้อนใต้พิภพ 5–20 นาโนเมตร 50–150 50–70 เครื่องแบบควบคุมได้ ราคาอุปกรณ์สูง
เจลโซล 20–80 นาโนเมตร 40–100 40–60 ความบริสุทธิ์สูงเครื่องแบบ กระบวนการที่ซับซ้อน
โซลิดสเตตอุณหภูมิสูง 1–10 μm 5–20 70–80 ระดับอุตสาหกรรม ขนาดอนุภาคขนาดใหญ่พื้นที่ผิวต่ำ

3. แอปพลิเคชันในนาโนเทคโนโลยี

ระดับนาโน ผงเหล็กออกไซด์ มีแอพพลิเคชั่นที่กว้างขวางเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ เมื่อเปรียบเทียบกับผงขนาดเล็กผงนาโนเหล็กออกไซด์มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ขนาดอนุภาคที่ควบคุมได้และแม่เหล็กที่ปรับได้ซึ่งมีข้อดีในการแยกทางชีวการแพทย์การแยกแม่เหล็กการเร่งปฏิกิริยาและการใช้งานเซ็นเซอร์

3.1 ขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิว

พิมพ์ ขนาดอนุภาค พื้นที่ผิวเฉพาะ การดึงดูดความอิ่มตัวของแม่เหล็ก (EMU/G)
ผงขนาดเล็ก 1–10 μm 5–20 m²/g 70–80
ผงนาโน 5–50 นาโนเมตร 50–150 ตารางเมตร/กรัม 40–70 (ปรับได้)

3.2 แอปพลิเคชันชีวการแพทย์

  • ตัวแทนความคมชัด MRI: อนุภาค 10–20 นาโนเมตร, 50–60 EMU/G ความอิ่มตัวของแม่เหล็ก
  • การส่งมอบยา: อัตราการโหลดยา 20–35%
  • Superparamagnetism: อนุภาค <20 นาโนเมตรตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก แต่ไม่มีแม่เหล็กตกค้าง

3.3 การใช้งานนาโนสิ่งแวดล้อมและอุตสาหกรรม

  • การแยกแม่เหล็ก: ความสามารถในการดูดซับสำหรับ AS (iii) ~ 25 mg/g, Pb (II) ~ 30 mg/g; การดูดซับ 90% ใน 60 นาที
  • การสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยา: พื้นที่ผิวสูงเหมาะสำหรับปฏิกิริยาเฟนตันและการเสื่อมสภาพของสารอินทรีย์

3.4 การปรับแต่งประสิทธิภาพ

  • การควบคุมขนาดอนุภาคผ่านอุณหภูมิ, pH, ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
  • การปรับเปลี่ยนพื้นผิวด้วยไซเลน, PEG หรือ biomolecules
  • การปรับแต่งแม่เหล็กผ่านอัตราส่วนFe³⁺/fe²⁺และการเผา

เหล็กออกไซด์สีเขียว

4. การใช้งานในการบำบัดน้ำ

ผงเหล็กออกไซด์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเพื่อกำจัดโลหะหนักสารหนูสีย้อมและสารมลพิษอินทรีย์และสามารถรวมกับการแยกแม่เหล็กเพื่อการรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพ

4.1 การดูดซับโลหะหนัก

โลหะ ความสามารถในการดูดซับผงนาโน (mg/g) ความสามารถในการดูดซับผงไมโคร (mg/g) ประสิทธิภาพการกำจัด (นาโน)
PB (II) 30–35 10–15 95–98%
CD (II) 20–25 8–12 90–95%
เป็น (iii) 25 8 92–96%

4.2 การเสื่อมสภาพของมลพิษอินทรีย์

ผงนาโนเหล็กออกไซด์สามารถสร้างอนุมูลอิสระในปฏิกิริยาเฟนตันหรือโฟโตคะตาไลติกเพื่อลดสีย้อมและสารอินทรีย์

  • พื้นที่ผิว: 50–150 m²/g
  • เวลาตอบสนอง: 30–60 นาทีสำหรับการย่อยสลาย 95%
  • ค่า pH ที่เหมาะสมที่สุด: 3–7
  • ผงไมโคร: การย่อยสลาย 60–70% ใน> 120 นาที

4.3 การแยกแม่เหล็ก

ชนิดผง การดึงดูดความอิ่มตัวของแม่เหล็ก (EMU/G) เวลาแยก ใช้เวลานำกลับมาใช้ใหม่
Nano Fe₃o₄ 50–70 <5 นาที ≥10
micro fe₃o₄ 70–80 10–20 นาที ≤5

5. แอปพลิเคชันในการเคลือบและเม็ดสี

ผงเหล็กออกไซด์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบเนื่องจากความเสถียรทางเคมีความคงทนของแสงและสีสันสดใส

5.1 คุณสมบัติสีและแสง

พิมพ์ สูตรเคมี สี แอปพลิเคชันเม็ดสี
พืชชนิดหนึ่ง Fe₂o₃ สีแดง การเคลือบสถาปัตยกรรม, สี, เม็ดสีศิลปะ
Magnetite Fe₃o₄ สีดำ การเคลือบที่ทนต่อการกัดกร่อนชั้นอุตสาหกรรม
wüstite Feo สีเทาดำ เม็ดสีผสมเคลือบพิเศษ

5.2 ขนาดอนุภาคและการกระจายตัว

ขนาดอนุภาค การกระจายตัวได้ การเคลือบเรียบเนียน ความทึบแสง
0.1–1 μm ยอดเยี่ยม สูง สูง
1–3 μm ดี ปานกลาง ปานกลาง
3–5 μm เฉลี่ย ต่ำ ปานกลางต่ำ

5.3 ความต้านทานทางเคมีและความเสถียรทางความร้อน

ชนิดผง อุณหภูมิที่มั่นคง คุณสมบัติ
Fe₂o₃ ≤1565° C สีที่มีความเสถียรและมีอุณหภูมิสูง
Fe₃o₄ ≤1597° C การเคลือบผิวสีดำ
Feo ≤1377° C ใช้ในการผสมเม็ดสี

6. แอปพลิเคชันในการเร่งปฏิกิริยา

ผงเหล็กออกไซด์ ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเนื่องจากพื้นที่ผิวสูงแม่เหล็กที่ปรับได้และความเสถียรทางเคมี

6.1 คุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาพื้นฐาน

ตัวบ่งชี้ ผงนาโนเหล็กออกไซด์ ผงไมโครเหล็กออกไซด์
ขนาดอนุภาค 5–50 นาโนเมตร 1–10 μm
พื้นที่ผิว (m²/g) 50–150 5–20
ความหนาแน่นของไซต์ที่ใช้งานอยู่ สูง ต่ำ
ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยา สูง ปานกลางต่ำ
การแยกแม่เหล็ก เร็ว (<5 นาที) ช้า (10–20 นาที)
ใช้เวลานำกลับมาใช้ใหม่ ≥10 ≤5

7. การพัฒนาในอนาคต

แนวโน้มในอนาคตสำหรับ ผงเหล็กออกไซด์ มุ่งเน้นไปที่โครงสร้างนาโนการดัดแปลงพื้นผิวการสังเคราะห์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและแอพพลิเคชั่นอัจฉริยะ

7.1 โครงสร้างนาโนและประสิทธิภาพสูง

ตัวบ่งชี้ ระดับปัจจุบัน ศักยภาพในอนาคต
ขนาดอนุภาค 10–50 นาโนเมตร 5–20 นาโนเมตร
พื้นที่ผิว 50–150 m²/g 100–200 ตารางเมตร/กรัม
การดึงดูดความอิ่มตัว 50–70 EMU/G 60–80 EMU/G
ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยา/การดูดซับ 80–95% 90–99%

7.2 การปรับเปลี่ยนพื้นผิวและคอมโพสิต

การปรับเปลี่ยน ข้อดี แอปพลิเคชัน
สารเคลือบพอลิเมอร์ ปรับปรุงการกระจายตัว การส่งมอบยาการดูดซับสิ่งแวดล้อม
การดัดแปลงไซเลน เพิ่มความเสถียรทางความร้อน การเคลือบอุณหภูมิสูงสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยา
ออกไซด์คอมโพสิต กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาเฟนตันการผลิตไฮโดรเจน

7.3 การพัฒนาที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน

  • การสังเคราะห์อุณหภูมิต่ำ (<200 ° C)
  • ≥10รอบการใช้ซ้ำ
  • วัสดุสีเขียวปราศจากโลหะหนัก

7.4 แอปพลิเคชันอัจฉริยะ

  • วัสดุอัจฉริยะที่ควบคุมด้วยแม่เหล็กสำหรับการปล่อยยาระยะไกลหรือการบำบัดน้ำ
  • นาโน-แค็ตตาลวิเคราะห์รวมกับ microreactors สำหรับปฏิกิริยาต่อเนื่องที่มีประสิทธิภาพสูง

8. บทสรุป

  • สังเคราะห์: หลายวิธีในการตอบสนองขนาดอนุภาคและความต้องการประสิทธิภาพ
  • แอปพลิเคชั่นนาโนเทคโนโลยี: MRI การส่งมอบยาการแยกแม่เหล็กการเร่งปฏิกิริยา
  • การบำบัดน้ำ: การดูดซับสูงการแยกแม่เหล็กการใช้ซ้ำได้
  • การเคลือบและเม็ดสี: สีที่มั่นคงกระจายตัวและทนทาน
  • ตัวเร่งปฏิกิริยา: ไซต์ที่ใช้งานสูงเหมาะสำหรับแอมโมเนียไฮโดรเจนการย่อยสลายน้ำเสียน้ำเสีย

การพัฒนาในอนาคตจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและแอพพลิเคชั่น ผงเหล็กออกไซด์ วัสดุอนินทรีย์มัลติฟังก์ชั่นที่สำคัญ

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่พบบ่อย 1: การใช้งานหลักของผงเหล็กออกไซด์คืออะไร-

ผงเหล็กออกไซด์ เป็นวัสดุอนินทรีย์มัลติฟังก์ชั่นที่มีแอปพลิเคชันใน:

  • นาโนเทคโนโลยี: ตัวแทนความคมชัด MRI, การส่งมอบยาเป้าหมาย, การแยกแม่เหล็ก (อนุภาค 5–50 นาโนเมตร, พื้นที่ผิว 50–150 ตารางเมตร/กรัม)
  • การบำบัดน้ำ: กำจัดโลหะหนักและสารอินทรีย์ การกู้คืนแม่เหล็กและการรีไซเคิล
  • การเคลือบและเม็ดสี: สีที่มั่นคงความร้อนและความต้านทานแสง
  • ตัวเร่งปฏิกิริยา: การสังเคราะห์แอมโมเนียการผลิตไฮโดรเจนการย่อยสลายน้ำเสียอินทรีย์

Deqing Demi Pigment Technology Co. , Ltd มีความเชี่ยวชาญในการวิจัยและพัฒนาเม็ดสีเหล็กออกไซด์อนินทรีย์และการผลิตโดยให้สีแดง, เหลือง, ดำ, น้ำตาล, เขียว, สีส้มและเม็ดสีฟ้าในชุดมาตรฐาน, micronized และชุดโลหะหนักต่ำ

คำถามที่พบบ่อย 2: วิธีเลือกขนาดอนุภาคที่เหมาะสมและชนิดของผงเหล็กออกไซด์?

  • ผงนาโน (5–50 นาโนเมตร): การแยกแม่เหล็ก, การเร่งปฏิกิริยานาโน, ชีวการแพทย์
  • Micro Powder (1–10 μm): การเคลือบสีเม็ดสีการเร่งปฏิกิริยาอุตสาหกรรม
  • พิมพ์: fe₂o₃ (สีแดง, เสถียร), fe₃o₄ (ดำ, แม่เหล็ก), Feo (สีเทาดำ, เม็ดสีผสม)

Deqing Demi Pigment Technology Co. , Ltd เสนอผงเหล็กออกไซด์สามชุดที่ปรับแต่งสำหรับขนาดอนุภาคพื้นที่ผิวและปริมาณโลหะหนักเพื่อให้มั่นใจว่าเหมาะสมสำหรับการวิจัยและการใช้งานในอุตสาหกรรมในขณะที่มุ่งเน้นไปที่การผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย

คำถามที่พบบ่อย 3: อะไรคือข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืนของ ผงเหล็กออกไซด์ ?

  • ปลอดสารพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมปลอดภัยสำหรับการบำบัดน้ำ
  • อัตราการใช้ซ้ำสูง: นาโนเฟ
  • การดูดซับสูงและประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาสำหรับโลหะหนักและสารอินทรีย์

Deqing Demi Pigment Technology Co. , Ltd เติมเต็มความรับผิดชอบต่อสังคมโดยมุ่งเน้นไปที่การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมความปลอดภัยในการผลิตและสุขภาพของพนักงาน ผงเหล็กออกไซด์เหล็กประสิทธิภาพสูงใช้กับอุตสาหกรรมการวิจัยและการปกป้องสิ่งแวดล้อม Deqing Hele เทคโนโลยีใหม่ Co Ltd เป็น บริษัท การค้าที่จัดการการกระจายผลิตภัณฑ์และการบริการลูกค้า

ผลิตภัณฑ์ที่แนะนำ