一种纳米α‑Fe2O3的制备方法技术

一种纳米α‑Fe2O3的制备方法，属于化工、材料交叉领域。本发明专利技术以铁盐、碱、水、有机溶剂等为原料，在超重力旋转填充床中进行预混，混合均匀后的前躯体悬浮液置于水热釜中加热，并经过洗涤、离心、干燥等步骤，得到纳米α‑Fe2O3。本发明专利技术基于超重力旋转填充床可以强化微观混合的特点，通过超重力旋转填充床强化铁盐溶液和碱液的微观混合，使反应体系快速均匀成核，得到含有均匀晶核的前驱体悬浮液，后期晶化过程采用溶剂热法，并通过改变旋转床转速、溶剂类型和碱液浓度等参数实现了产物形貌和尺寸的有效调控，制备出了颗粒形貌规整，分散性好，尺寸小且粒径分布均匀，尺寸为15‑30nm的纳米α‑Fe2O3。

A method for preparing nano alpha Fe2O3

A method for preparing nano alpha Fe2O3, and belongs to the field of chemical engineering and materials. The present invention with ferric salt, alkali, water, organic solvents and other raw materials, in a high gravity rotating packed bed was premixed, heating the precursor suspension in the hot water kettle evenly mixed in, and through the steps of washing, centrifugation, drying, nano alpha Fe2O3. The present invention RPB can strengthen the characteristics of micro mixing based on micro mixing by RPB enhanced iron salt solution and alkali solution, the reaction system of rapid homogeneous nucleation, containing uniform precursor suspensions of nuclei, the late crystallization process by solvothermal method, and can effectively control the products the size and morphology by changing the rotating speed, the type of solvent and alkali concentration and other parameters were prepared by particle morphology, good dispersion, small size and uniform particle size distribution, the size is 15 30nm nano Fe2O3.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米α-Fe2O3的制备方法
本专利技术属于化工、材料交叉领域，涉及一种利用超重力技术制备纳米α-Fe2O3的方法。
技术介绍
α-Fe2O3是一种有带隙的n型半导体，它是最稳定的铁氧物；由于其成本低廉，稳定性和抗腐蚀性强，具有磁性、高透明度，酸度吸附范围广等特点，在颜料、磁记录器件、防腐剂、催化剂及气体传感器、污水处理中都有广泛应用。纳米α-Fe2O3的晶粒尺寸和形貌很大程度上决定了其各种物理及化学性质，进而决定了其产品的性能及应用。如：棒状、纺锤状的α-Fe2O3颗粒具有更高的剩余磁化强度和矫顽力；空心球状的纳米α-Fe2O3颗粒基于其密度小、比表面积大等特点主要应用于废水处理过程及光电催化领域；颗粒尺寸为10nm左右的球状α-Fe2O3产品具有高彩度、高透明度和高着色力，在建筑涂料、橡胶、塑料和油墨、催化剂等领域得到广泛应用；颗粒尺寸为一至几微米的α-Fe2O3常被用作气体传感器等。目前公开的制备纳米α-Fe2O3的方法主要包括气相法、液相法和固相法。其中气相法、固相法存在条件苛刻、设备复杂、能耗高、产率低等缺点，很难实现工业化，且难以对颗粒形貌和尺寸进行有效控制。在液相法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米α‑Fe2O3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将铁盐溶于水中，得到铁盐溶液；将碱溶于水、油酸、醇的混合溶剂中，得到碱液；S2.将铁盐溶液和碱液通过输送泵打入超重力旋转填充床中，通过超重力旋转填充床强化铁盐溶液和碱液的微观混合，使反应体系快速均匀成核，得到含有均匀晶核的前驱体悬浮液；S3.将含有均匀晶核的前躯体悬浮液转移至水热釜中，在一定温度下水热晶化一段时间；待晶化反应结束后，水热釜冷却至室温，将产物离心得到红棕色沉淀，并且用乙醇洗涤数次；S4.将S3离心洗涤处理得到的产物置于真空干燥箱中干燥；冷却至室温后研磨，得到纳米α‑Fe2O3粉体。

【技术特征摘要】
1.一种纳米α-Fe2O3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将铁盐溶于水中，得到铁盐溶液；将碱溶于水、油酸、醇的混合溶剂中，得到碱液；S2.将铁盐溶液和碱液通过输送泵打入超重力旋转填充床中，通过超重力旋转填充床强化铁盐溶液和碱液的微观混合，使反应体系快速均匀成核，得到含有均匀晶核的前驱体悬浮液；S3.将含有均匀晶核的前躯体悬浮液转移至水热釜中，在一定温度下水热晶化一段时间；待晶化反应结束后，水热釜冷却至室温，将产物离心得到红棕色沉淀，并且用乙醇洗涤数次；S4.将S3离心洗涤处理得到的产物置于真空干燥箱中干燥；冷却至室温后研磨，得到纳米α-Fe2O3粉体。2.按照权利要求1所述的一种纳米α-Fe2O3的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述铁盐选自下列物质中的一种：氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、草酸铁、高氯酸铁；所述铁盐溶液的浓度为0.1mol/L～0.4mol/L。3.按照权利要求1所述的一种纳米α-Fe2O3的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述碱选自下列物质中的一种：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水、碳酸氢铵；所述碱液的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。4.按照权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮亮，朱楠，陈建峰，初广文，邹海魁，孙宝昌，罗勇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11