一种纳米水合氧化铁(III)的制备方法及其应用

2024/5/11 9:20:43 作者:火星人

水合氧化铁(III)因其优异的物理和化学性质,已成为一种重要的材料,且在各个领域都有潜在的应用价值,如用作颜料、磁性材料、光敏材料、气敏材料、催化剂等。近年来,水合氧化铁(III)又广泛用作吸附材料,用于环境保护,可吸附H2S等有害气体,可用作脱硫剂;也可用作饮用水、工业废水等水中重金属的吸附剂[1]

水合氧化铁(III)

性质

水合氧化铁(III),英文名:Iron hydroxide oxide,CAS号:20344-49-4,分子量:88.85170,密度:3.4-3.9,沸点:N/A,分子式:FeHO2,熔点:135°C,为细黄色,无气味的粉末,应放入紧密的贮藏器内,储存在阴凉,干燥的地方。

制备方法

(1)取20.2g硝酸铁和10.5g柠檬酸溶解于100mL去离子水中,得到Fe3+浓度为0.5mol/L和柠檬酸浓度为0.5mol/L的A混合液;

(2)取12.0g尿素和2.3g乙醇溶解于50mL去离子水中,得到尿素浓度为4mol/L和乙醇浓度为1mol/L的B混合液;

(3)将步骤(2)得到的B混合液用蠕动泵按照1mL/min的速度滴加到步骤(1)得到的A混合液中,滴加B混合液的同时用磁力搅拌器按照1000r/min的速率搅拌,待B混合液滴完后,再继续搅拌10min,得到C混合液,其中,A混合液和B混合液的体积比为2:1;

(4)将步骤(3)得到的C混合液倒入水热反应釜中,然后将水热反应釜放入烘箱中,在110℃下反应14h,结束后自然冷却至室温,进行固液分离,得到沉淀,然后将沉淀装入离心管中,先加入乙醇离心洗涤三次,再用去离子水离心洗涤至中性,在90C下干燥16h,自然冷却至室温,得到纳米水合氧化铁(III)[2]

应用

取3g新制备的纳米水合氧化铁(III)放入转化炉中,在130℃下抽真空还原6h,然后用杜瓦瓶装满液氮,将转化炉放入装满液氮的杜瓦瓶中,待温度探头显示的温度为液氮温度后,通入经过脱水脱氧后的高纯氢气进行正仲氢转化,并用转子流量计测氢气流速,最后进入气相色谱仪中分析仲氢含量,并计算正仲氢转化率。结果表明,所制备的纳米水合氧化铁(III)粒径小,活性高,将其用于正仲氢催化转化,仲氢浓度在48%以上,转化率在95%以上[2]

参考文献

[1]白晓光,王正达,段书芬. 水合氧化铁的制备及其对重金属的吸附[J]. 净水技术,2021,40(6):91-94. DOI:10.15890/j.cnki.jsjs.2021.06.015.

[2]宁波大学. 一种纳米水合氧化铁及其制备方法和应用:CN202210029537.5[P]. 2022-04-12.

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