TRIRIION TETRATOXIDEKjest substancją nieorganiczną o wzorze chemicznym Fe3O4, CAS 1317-61-9. Jest to czarny kryształ z magnetyzmem, więc nazywany jest również magnetycznym tlenkiem żelaza. Nie można go traktować jako „żelazny metaferryt” [Fe (Feo2)2], ani jako mieszanka tlenku żelaza (FEO) i tlenku żelaza (Fe (Fe2O3), ale można go w przybliżeniu traktować jako związek tlenku żelaza i tlenku żelaza (Feo · fe2O3). Substancja ta jest nierozpuszczalna w wodzie, roztworze alkalicznym, etanolu, eterze i innych rozpuszczalnikach organicznych. Naturalny tlenek żelazowy jest nierozpuszczalny w roztworze kwasowym i łatwo utlenia się do tlenku żelaza (Fe2O3) w powietrzu w wilgotnych warunkach. Jest zwykle stosowany jako środek pigmentowy i polerowania, a także może być używany do tworzenia taśm audio i urządzeń telekomunikacyjnych.
|
Formuła chemiczna |
Fe3O42- |
|
Dokładna masa |
232 |
|
Masa cząsteczkowa |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Analiza elementarna |
Fe, 72,36; O, 27,64 |
|
|
|
TRIRIION TETRATOXIDEK(Fe ∝ O ₄), znany również jako magnetyczny tlenek żelaza, jest czarnym kryształem o właściwościach magnetycznych. Ma stabilne właściwości chemiczne i unikalne cechy fizyczne i jest szeroko stosowany w nauce, przemysłu i medycynie.
1. Materiały magnetyczne i przechowywanie danych
Żelazo tetotlenku to podstawowy materiał magnetycznych mediów nagrywających, takich jak taśmy magnetyczne, dyski i rdzenie. Jego właściwości magnetyczne sprawiają, że jest to kluczowy materiał do przechowywania danych w urządzeniach elektronicznych, takich jak warstwa rejestrująca staromodne rejestratorów magnetycznych i rejestratorów wideo wykonanych z tlenku żelaza. Ponadto tlenek żelaza może być również stosowany do produkcji czujników magnetycznych, twardych materiałów magnetycznych itp. Służy jako nośnik transmisji sygnałowej w sprzęcie telekomunikacyjnym, wspierając opracowanie technologii komunikacji.
2. Żelner i przetwarzanie metalu
Naturalny magnetyt (zawierający Fe ∝ O ₄) jest ważnym surowcem do robienia żelaza, a żelazo można ekstrahować poprzez reakcje redukcyjne. Podczas oczyszczania powierzchni metalu tlenek żelaza tworzy gęstą warstwę tlenku na powierzchni stali przez proces „niebiesko” lub „zaczerwienienie”, zapobiegając rdzy i poprawiając błyszczenie. Technologia ta jest szeroko stosowana w dziedzinach, takich jak części motoryzacyjne i produkcja narzędzi, aby przedłużyć żywotność produktów.
3. Pigmenty i powłoki
Głęboki czarny kolor Fe3O4 sprawia, że jest to idealny pigment dla branż takich jak ceramika, tworzywa sztuczne i farby. Ma doskonałą odporność na warunki atmosferyczne oraz odporność na kwas i alkalia, zapewniając długotrwały i stabilny kolor produktu. Na przykład dodanie tlenku żelaza do powłok architektonicznych może zapewnić dekoracyjne efekty i zwiększyć odporność na korozję powłoki.
4. Ścierniki ścierne i środki polerowania
Tlenek żelaza ma wysoką twardość i może być stosowany jako ścierna na polach, takich jak przetwarzanie metalu i polerowanie szkła. W układzie hamowania samochodów tlenek żelaza jest stosowany w produkcji podkładek hamulcowych i butów hamulcowych, osiągając funkcję hamowania poprzez tarcia, a odporność na zużycie może zmniejszyć zużycie układu hamowania.
5. Katalizatory i katalizatory
Tlenek żelaza jest często stosowany jako katalizator w reakcjach chemicznych, na przykład w reakcji desulfuryzacji, uwodornienia, denitryfikacji i utleniania, aby przyspieszyć szybkości reakcji i zwiększyć wydajność. Jego powierzchniowe miejsca aktywne są obfite i mogą zmniejszyć energię aktywacji reakcji, co czyni ją ważnym dodatkiem do produkcji chemicznej.
Pole medyczne: innowacyjne zastosowania od diagnozy po leczenie
1. Obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) środek kontrastowy
Nanocząsteczki tlenku żelaza mają superparamagnetyzm, który może szybko magnetyzować w polu magnetycznym i szybko zdemagnetować po usunięciu pola magnetycznego. Ta cecha sprawia, że jest to preferowany materiał dla środków kontrastowych MRI, który poprawia lokalny kontrast pola magnetycznego, poprawia przejrzystość obrazu i pomaga lekarzom w dokładniejszym diagnozowaniu chorób w mózgu, wątrobie i innych obszarach.
2. Magnetyczne ukierunkowane dostarczanie leku
Nanocząstki tlenku żelaza mogą być stosowane jako nośniki leków do adsorbowania lub kapsułkowania leków na powierzchni i dokładnego dostarczania ich do miejsca uszkodzenia poprzez zewnętrzne wskazówki pola magnetycznego. Ta metoda może zmniejszyć rozmieszczenie leków w normalnych tkankach, zmniejszyć skutki uboczne i poprawić wydajność leczenia, szczególnie wykazując znaczące zalety w leczeniu guza.
3. Technologia separacji magnetycznej i wykrywania
Po wiązaniu ze specyficznymi przeciwciałami lub ligandami nanocząstki tlenku żelaza mogą szybko oddzielić komórki docelowe lub cząsteczki od złożonych próbek biologicznych poprzez działanie pola magnetycznego.
Technologia ta jest szeroko stosowana w diagnozowaniu choroby i badaniach biologicznych, takich jak izolowanie komórek rakowych, wykrywanie patogenów itp., Zapewniając wsparcie techniczne dla precyzyjnych medycyny.
4. Termoterapia magnetyczna
Zgodnie z działaniem naprzemiennego pola magnetycznego nanocząsteczki tlenku żelaza mogą wytwarzać ciepło, które można wykorzystać do hipertermii magnetycznej do zabijania komórek nowotworowych poprzez miejscowe ogrzewanie. Ta metoda ma zalety nieinwazyjnego i precyzyjnego leczenia, które mogą zmniejszyć uszkodzenie otaczających normalnych tkanek i jest rozwijającą się technologią w dziedzinie leczenia guza.
5. Biomarkery i wykrywanie
Nanocząsteczki tlenku żelaza mogą służyć jako biomarkery do śledzenia ruchu komórek, monitorowania procesów uwalniania leku i wykrywania określonych chemikaliów lub biomolekuł w organizmie. Na przykład w zarządzaniu cukrzycą można go stosować do monitorowania poziomu glukozy we krwi w czasie rzeczywistym i zapewniania danych dla spersonalizowanego leczenia.
Pojawiające się dziedziny technologii: rozszerzenie transgraniczne z energii do ochrony środowiska
1. Materiały do magazynowania energii
Tetroksyd żelaza ma zarówno przewodność, jak i magnetyzm, i może być stosowany do przygotowania wysokowydajnych urządzeń magazynowych energii, takich jak superkapacytory i akumulatory litowo-jonowe. Jego wysoka powierzchnia właściwa i energia powierzchniowa mogą poprawić wydajność magazynowania i uwalniania energii, na przykład jako ujemny materiał elektrody w akumulatorach litowo-jonowych, może poprawić wydajność ładowania i rozładowywania akumulatora.
2. Katalizatory i fotokatalizatory
Fe3O4 wielkości nano4 ma wysoką aktywność katalityczną i może być stosowany w dziedzinach ochrony środowiska, takich jak degradacja zanieczyszczeń organicznych, podział wody do produkcji wodoru itp. Po połączeniu z innymi materiałami półprzewodnikowymi, jego wydajność fotokatalityczna uległa znacznej poprawie. Na przykład może skutecznie usuwać jony metali ciężkich i zanieczyszczenia organiczne w oczyszczaniu ścieków, poprawiając jakość wody.
3. Absorbowanie materiałów i technologii ukrycia
Nanocząstki tlenku żelaza mają doskonałe właściwości absorbujące i mogą być stosowane do przygotowania materiałów przeciwdziałających UV i materiałów absorbujących mikrofal. Na polu wojskowym, jako kluczowy element powłok ukrytych,TRIRIION TETRATOXIDEKmoże zmniejszyć sygnały odbicia radaru samolotów, statków i innych urządzeń oraz poprawić możliwości przetrwania pola bitwy.
4. Materiały i czujniki uszczelniające
Płyn magnetyczny utworzony przez rozproszenie tlenku żelaza w cieczy może być stosowany do gazu i uszczelniania próżniowych instrumentów i urządzeń lotniczych.
Jego właściwości magnetyczne i płynność mogą być również stosowane do wytwarzania czujników ciśnienia, czujników temperatury i czujników pola magnetycznego, osiągając dokładny pomiar różnych wielkości fizycznych.
4. Anti podrabianie i bezpieczeństwo danych
Wykorzystując właściwości magnetyczne Fe3O4, można przygotować etykiety przeciwmakwytakowe i przeciwdziałające etykietom do identyfikacji przeciwdziałania produktowi. W dziedzinie przechowywania danych jego wielkość cząstek w nanoskali i wysoka przymus mogą poprawić stosunek sygnału do szumu magnetycznych materiałów rejestrujących, zwiększyć gęstość przechowywania i prędkość odczytu/zapisu mediów, takich jak dyski twarde i taśmy magnetyczne.
1. Metoda opadów
Metoda wytrącania jest najczęściej stosowaną metodą przygotowywania cząstek nano ze względu na jej proste działanie, tanie, wysokie czystość i jednolity skład, który jest odpowiedni do produkcji na dużą skalę. Jednocześnie rozproszenie nanocząstek można poprawić, dodając organiczne dyspergantów lub środki kompleksowe do mieszanki opadów, a można pokonać wadę łatwej aglomeracji nanocząstek. Wspólne metody opadów obejmują koprecipitację, wytrącanie hydrolityczne, wytrącanie ultradźwiękowe, roztwór soli alkoholowej i rozkład chelatowy.
Za pomocą metody koprecipitacji strafty są dodawane do roztworu zawierającego różne kationy, aby umożliwić całkowitym wytrącaniu wszystkich jonów. Aby uzyskać jednolite wytrącanie, roztwór soli zawierający różne kationy jest zwykle powoli dodawany do nadmiernego strącania w celu mieszania, tak że stężenie wszystkich jonów znacznie przekracza stężenie opadów w równowadze, a wszystkie składniki są oddzielone w tym samym czasie proporcjonalnie, jak to możliwe.
Jego zasadą jest Fe2++2 fe3++8 oh -→ Fe3O4+4H2O.
Stosunek molowy Fe2+i Fe3+ma bezpośredni wpływ na strukturę krystaliczną cząstek nano przygotowanych metodą wytrącania; Wartość pH roztworu, stężenie jonów i temperatura reakcji wpływają na wielkość cząstek. Głównym problemem metody wytrącania jest sposób przygotowania nanocząstek o pojedynczej strukturze krystalicznej i jednolitej wielkości cząstek poprzez kontrolowanie warunków reakcji. Należy również wziąć pod uwagę filtrację i mycie zewnętrznego osadnika.
Fe3O4Nanocząstki uzyskane metodą koprecipitacji mają głównie strukturę sferyczną i niewielki (5-10 nm). Jednak ze względu na niską temperaturę reakcji krystaliczność uzyskanych cząstek jest stosunkowo słaba. Ponadto Nano Fe3O4Cząstki przygotowane tą metodą są łatwe do aglomeratu wśród cząstek podczas mycia, filtrowania i suszenia, co wpłynie na wydajność nanoTRIRIION TETRATOXIDEK.
Metoda wytrącania hydrolizy jest uwolnienie OH- przez hydrolizę substancji alkalicznych. Wspólne substancje alkaliczne obejmują mocz, diaminę heksametylenową itp. Substancje te uwalniają OH- Powoli, co sprzyja tworzeniu się jednolitych nanocząstek podczas przygotowywania Nano Fe3O4 cząsteczki. Zasadniczo ta metoda może wytwarzać nanocząstki o rozkładowi cząstek od 7 nm do 39 nm.
Ultradźwięki może wytwarzać efekt kawitacji w rozpuszczalniku, a pęcherzyka kawitacyjna zawaliwa się w bardzo krótkim czasie 10-11 sekund, generując wysoką temperaturę około 5000 000 w bańce. W porównaniu z tradycyjną technologią mieszania, ta seria kawitacji jest łatwiejsza do osiągnięcia mezoskopowego jednolitego mieszania, wyeliminowania nierównomości lokalnego, poprawy prędkości reakcji, stymulują tworzenie nowych faz, a także może odgrywać rolę ścinającą w aglomeracji, która sprzyja tworzeniu się małych cząstek. Zastosowanie technologii ultradźwiękowej nie ma specjalnych wymagań dotyczących właściwości systemu, o ile istnieje ciekłe medium do przenoszenia energii. Vijayakumar. R i in. zastosował promieniowanie ultradźwięków o wysokiej intensywności, aby przygotować superparamagnetyczną fe3O4 Cząstki o wielkości cząstek 10 nm od roztworu octanu żelazowego.
Stosując efekt redukcji jonizowania octanu sodu w wodzie do generowania octanu, FE został częściowo zmniejszony do FE w około 180 stopni w reaktorze wysokociśnieniowym. Yonghui Deng i inni podgrzeli Fecl3octan sodu i glikol etylenowy w reaktorze wysokociśnieniowym w 200 stopnie przez 8 godzin, aby przygotować superparamagnetyczne Fe3O4 nanocząstki.
Zasada tej metody jest to, że jony metali i odpowiednie ligandy tworzą stabilny kompleks w temperaturze pokojowej. Przy odpowiedniej temperaturze i wartości pH kompleks jest zniszczony. Jony metali są ponownie uwalniane i reagują z jonami OH w roztworze oraz zewnętrznymi osadnikami i utleniaczami w celu wytworzenia nierozpuszczalnych tlenków metali, wodorotlenków, soli i innych osadów o różnej wartościowości. Dalsze leczenie może powodować nanocząstki o określonej wielkości lub nawet kształcie.
2. Metoda hydrotermalna (solvotermalna):
Reakcja hydrotermalna (solwotermiczna) jest ogólnym terminem reakcji chemicznych przeprowadzanych pod wysokim temperaturą i wysokim ciśnieniem w płynach, takich jak roztwór wodny (rozpuszczalnik organiczny) lub pary. Metoda hydrotermalna jest rodzajem syntezy przygotowania proszku nano opracowanego w ostatnich dziesięciu latach.TRIRIION TETRATOXIDEKPrzygotowane tą metodą ma niewielki rozmiar cząstek, jednolity wielkość cząstek, brak wymagania wstępnego obróbki kalcynacji w wysokiej temperaturze i może zrealizować wielowartościowe domieszkowanie jonów. Jednak metoda hydrotermalna wymaga zastosowania sprzętu o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, więc koszt tej metody jest wysoki i trudno jest osiągnąć produkcję na dużą skalę.
Nanometr Fe3O4Przygotowane metodą hydrotermalną używa głównie nieorganicznych soli żelaza (FECL3 · 6H2O, Fecl2 · 4H2O, feso4) i organiczne sole żelaza (ferroceńskie fe (c5H5)2) Jako prekursory, hydrazyna, glikol polietylenowy, PVP itp. Jako środki powierzchniowo czynne i są syntetyzowane w roztworze alkalicznym poniżej 200 stopni.
Shouheng Sun przygotował superparamagnetyczną fe3O4Cząstki o kontrolowanej wielkości cząstek metodą hydrotermalną. Po pierwsze, Fe3O4Cząstki o wielkości cząstek 4NM przygotowano przy użyciu Fe (ACAC) 3 jako źródła Fe, a następnie Fe3O4Nanocząstki o wielkości cząstek 4 NM przygotowano poprzez kontrolowanie czasu trzymania i innych czynników.
Zhen Li i in. poinformował, że Fe3O4Nanocząstki przygotowano przy użyciu wspólnego FECL3 · H2O jako prekursor zamiast drogiego Fe (ACAC)3.
Yadong Li i in. poinformował, że monodyspers3O4Nanocząstki przygotowano za pomocą FECL3 · 6H2O, NAAC, EG i PEG jako surowce, a wielkość cząstek była regulowana.
3. Metoda mikroemulsji:
Metoda mikroemulsji odnosi się do tworzenia balsamu przez dwa niemiecalne rozpuszczalniki pod działaniem środka powierzchniowo czynnego, to znaczy cząsteczki amfifilowe dzielą ciągłe pożywkę na małe przestrzenie, tworząc mikro reaktor, w którym reaganty reagują na generowanie fazy stałej. Ze względu na ograniczenie mikro reaktora w zarodkowaniu, wzrost kryształów, koalescencji, grupowanie i inne procesy powstają cząsteczki nano z warstwą środka powierzchniowo czynnego oraz pewną skondensowaną strukturę i morfologię.
Przygotowanie katalizatora nanometru metodą mikro -balsamu ma zalety prostego sprzętu, łagodnych warunków eksperymentalnych i kontrolowanej wielkości cząstek, co jest nieporównywalne dla innych metod. Dlatego stało się bardzo interesującą technologią w syntezie nano katalizatorów. Badania nad przygotowaniem nano katalizatora metodą mikro -balsamu koncentrują się głównie na kontroli wielkości cząstek, podczas gdy badania nad kontrolą monodyspersyjności cząstek są stosunkowo mniejsze.
4. Metoda żelowa Sol
Ta metoda wykorzystuje hydrolizę i polimeryzację alkostek metali w celu przygotowania jednolitego sol tlenków metali lub wodorotlenków metali, a następnie skrapla je w przezroczysty żel. Żel jest suszony i poddany obróbce cieplnej w celu przygotowania tlenku ultrafine proszek. Wadą metody żelu zolowego jest to, że stosowanie alkostek metali jako surowców prowadzi do wysokiego kosztu i długiego cyklu syntezy w procesie żelu. Jednocześnie nie zgłoszono zastosowania metody sol-żel do przygotowania nanocząstek o wielkości cząstek mniejszej niż 100 nm.
Ponadto, zgłoszono inne metody przygotowania, takie jak metoda mikrofalowa, metoda prekursora karbonylowego, metoda ultradźwiękowa, metoda utleniania powietrza, metoda redukcji pirolizy, metoda redukcji poliolu itp.
Czarny fe3O4Nanocząstki można uzyskać, dodając FESO4Rozwiązanie roztworu amoniaku w piecu mikrofalowym przez 8s. Alivasatos i in. przygotowany monodyspers3O4Od tego czasu nanocząstki ta metoda była szeroko stosowana w przygotowaniu monodyspersyjnych nanocząstek tlenku magnetycznego. Liu i in. Przygotował nanocząstki magnetyczne FEPT o średnicy 3NM, stosując metodę redukcji poliol i reakcję redukcji ferrious acetyloacetonacji i platynowej acetyloacetonianu w fazie ciekłej o wysokiej temperaturze. Cząstki były monodyspersyjne pod ochroną środka powierzchniowo czynnego. Meng Zhe i in. pomyślnie przygotowanyTRIRIION TETRATOXIDEKultrafinowy proszek o wysokiej czystości, silnym magnetyzmowi i rozmieszczeniu sferycznym przez indukcję utleniania i utlenianie powietrza Fe (OH)2zawieszenie w temperaturze pokojowej z pH =10.
Popularne Tagi: Triron Tetraxide CAS 1317-61-9, dostawcy, producenci, fabryka, hurtowa, kupna, cena, masa, na sprzedaż