相信大家對氧化鐵這個名詞並不陌生,它應該是我們初中階段第一個接觸的金屬氧化物(但你知道嗎,氧化鐵並不是單一的物質,而是一種材料的統稱)。

什麼又是納米氧化鐵那?接下,我將從納米材料作為切入點,為大家解答一下納米氧化鐵材料究竟是什麼,可以在那些領域進行應用。

納米材料的的定義是什麼?

我們將三維尺度中至少其中一個維度小於 100nm 的材料就稱為納米材料。所以納米材料與其他材料相比最大的不同就在於它的尺寸。由於它的小尺寸所引起的大的表面積及量子尺寸效應等等,這使得它具有與塊體材料完全不同的性能,這便就決定了它成為了一種可開發的可應用材料。大量的實驗和理論研究使納米材料在醫學,光學,電子學,磁設備等領域有了重要的應用。

氧化鐵材料指的是什麼?

我們在生活中最常見到的鐵鏽,其組成分里大多都是三氧化二鐵。鐵的氧化物在自然界中是比較常見的。三氧化二鐵常被作為塗料、催化劑等等;天然的磁鐵礦中含量最多的就是四氧化三鐵,它是煉鐵的原料,純的四氧化三鐵在磁設備、電器設備的應用上是很廣范的;γ-Fe2O3 具有和四氧化三鐵相似的晶格結構,也有很高的磁性,它在磁記錄設備及生物醫學也具有很大的應用。

我們已知的鐵的氧化物共有十六種。而其中僅由鐵和氧兩種元素組成的六種基本氧化物習慣上稱為氧化鐵材料:FeO,α-Fe2O3,ε-Fe2O3,β-Fe2O3,γ-Fe2O3,Fe3O4。其性質如下:

納米氧化鐵材料的應用

磁性納米材料由於它所具有的獨特物理性質及廣泛的應用性,吸引了很多人的注意。其中特別讓人感興趣的就是有序溫度的有限尺寸效應的研究。Fe3O4 和 γ-Fe2O3 是磁性很強的物質,它們在磁性設備中的應用是很廣泛的,而且小尺寸的磁性氧化鐵納米顆粒具有順磁性,這使得 Fe3O4 和 γ-Fe2O3 的應用領域更加廣泛,例如,藥物運送、核磁共振成像、磁熱療、生物分離、食物工業、藥物運送、重金屬移除、磁響應成像、數據儲存、磁流體、磁記錄設備等領域。由於氧化鐵材料價格低廉,製備工藝簡單,所以有著非常不錯的應用前景。

中國科學技術大學研究出的新型Fe3O4磁共振納米造影劑


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納米氧化鐵在環境催化領域的研究中用的比較多,它主要還是為了解決均相催化時,Fe2+、Fe3+等鐵鹽易於形成鐵泥的問題。

當然,納米零價鐵(ZVI)也是熱門方向之一,去年10月我在美國阿莫斯特參加AEHS年會時,看到有美國已經有企業實現了產業化。


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