Triiron tetraoksidaadalah zat anorganik dengan formula kimia Fe3O4, CAS 1317-61-9. Ini adalah kristal hitam dengan magnetisme, sehingga juga disebut oksida besi magnetik. Itu tidak dapat dianggap sebagai "ferrous metaferrite" [fe (feo2)2], atau sebagai campuran ferro oksida (FeO) dan ferric oxide (Fe2O3), tetapi dapat kira -kira dianggap sebagai senyawa ferro oksida dan oksida besi (feo · fe2O3). Zat ini tidak larut dalam air, larutan alkali, etanol, eter dan pelarut organik lainnya. Oksida besi alami tidak larut dalam larutan asam, dan mudah dioksidasi menjadi oksida besi (Fe2O3) di udara dalam kondisi lembab. Biasanya digunakan sebagai agen pigmen dan pemolesan, dan juga dapat digunakan untuk membuat kaset audio dan peralatan telekomunikasi.
|
Formula Kimia |
Fe3O42- |
|
Massa yang tepat |
232 |
|
Berat molekul |
232 |
|
m/z |
116 (100.0%), 115 (19.1%), 116 (6.9%), 114 (1.2%) |
|
Analisis unsur |
Fe, 72.36; O, 27.64 |
|
|
|
Triiron tetraoksida(Fe ∝ o ₄), juga dikenal sebagai magnetic besi oksida, adalah kristal hitam dengan sifat magnetik. Ini memiliki sifat kimia yang stabil dan karakteristik fisik yang unik, dan banyak digunakan dalam sains, industri, dan kedokteran.
1. Bahan Magnetik dan Penyimpanan Data
Besi tetroksida adalah bahan inti dari media perekaman magnetik seperti kaset magnetik, disk, dan inti. Sifat magnetiknya menjadikannya bahan utama untuk penyimpanan data di perangkat elektronik, seperti lapisan perekaman perekam pita magnetik kuno dan perekam video yang terbuat dari oksida besi. Selain itu, besi oksida juga dapat digunakan untuk memproduksi sensor magnetik, bahan magnetik keras, dll. Ini berfungsi sebagai pembawa untuk transmisi sinyal dalam peralatan telekomunikasi, mendukung pengembangan teknologi komunikasi.
2. Pembuatan besi dan pemrosesan logam
Magnetit alami (mengandung Fe ∝ O ₄) adalah bahan baku yang penting untuk pembuatan besi, dan besi dapat diekstraksi melalui reaksi reduksi. Dalam perlakuan permukaan logam, besi oksida membentuk lapisan oksida padat pada permukaan baja melalui proses "bluing" atau "menghitam", mencegah karat dan meningkatkan kilau. Teknologi ini banyak digunakan di bidang seperti suku cadang otomotif dan pembuatan alat untuk memperluas masa pakai produk.
3. Pigmen dan Pelapis
Warna hitam dalam Fe3O4 menjadikannya pigmen yang ideal untuk industri seperti keramik, plastik, dan cat. Ini memiliki ketahanan cuaca yang sangat baik dan resistensi asam dan alkali, memastikan warna produk yang tahan lama dan stabil. Misalnya, menambahkan oksida besi ke pelapis arsitektur dapat memberikan efek dekoratif dan meningkatkan resistensi korosi lapisan.
4. Abrasive dan agen pemolesan
Besi oksida memiliki kekerasan tinggi dan dapat digunakan sebagai abrasif di ladang seperti pemrosesan logam dan pemolesan kaca. Dalam sistem pengereman mobil, besi oksida digunakan dalam pembuatan bantalan rem dan sepatu rem, mencapai fungsi pengereman melalui gesekan, dan ketahanan aus dapat mengurangi keausan sistem pengereman.
5. Katalis dan katalis
Besi oksida sering digunakan sebagai katalis dalam reaksi kimia, seperti dalam desulfurisasi, hidrogenasi, denitrifikasi, dan reaksi oksidasi, untuk mempercepat laju reaksi dan meningkatkan hasil. Situs aktif permukaannya berlimpah dan dapat mengurangi energi aktivasi reaksi, menjadikannya aditif penting dalam produksi kimia.
Lapangan Medis: Aplikasi Inovatif Dari Diagnosis ke Pengobatan
1. Agen Kontras Pencitraan Resonansi Magnetik (MRI)
Nanopartikel oksida besi memiliki superparamagnetisme, yang dapat dengan cepat magnetisasi dalam medan magnet dan dengan cepat mendemagnetisasi setelah menghilangkan medan magnet. Karakteristik ini menjadikannya bahan yang disukai untuk agen kontras MRI, yang meningkatkan kontras medan magnet lokal, meningkatkan kejernihan gambar, dan membantu dokter dalam mendiagnosis penyakit yang lebih akurat di otak, hati, dan area lainnya.
2. Pengiriman obat yang ditargetkan magnetik
Nanopartikel oksida besi dapat digunakan sebagai pembawa obat untuk menyerap atau merangkum obat di permukaan, dan secara akurat mengirimkannya ke situs lesi melalui panduan medan magnet eksternal. Metode ini dapat mengurangi distribusi obat dalam jaringan normal, mengurangi efek samping, dan meningkatkan efisiensi pengobatan, terutama menunjukkan keunggulan yang signifikan dalam pengobatan tumor.
3. Teknologi Pemisahan dan Deteksi Magnetik
Setelah mengikat dengan antibodi atau ligan spesifik, nanopartikel oksida besi dapat dengan cepat memisahkan sel target atau molekul dari sampel biologis yang kompleks melalui aksi medan magnet.
Teknologi ini banyak digunakan dalam diagnosis penyakit dan penelitian biologis, seperti mengisolasi sel kanker, mendeteksi patogen, dll., Memberikan dukungan teknis untuk kedokteran presisi.
4. Termoterapi magnetik
Di bawah aksi medan magnet yang bergantian, nanopartikel oksida besi dapat menghasilkan panas, yang dapat digunakan untuk hipertermia magnetik untuk membunuh sel tumor melalui pemanasan lokal. Metode ini memiliki keunggulan perawatan non-invasif dan tepat, yang dapat mengurangi kerusakan pada jaringan normal di sekitarnya dan merupakan teknologi yang muncul di bidang pengobatan tumor.
5. Biomarker dan Sensing
Nanopartikel oksida besi dapat berfungsi sebagai biomarker untuk melacak pergerakan sel, memantau proses pelepasan obat, dan mendeteksi bahan kimia atau biomolekul tertentu dalam tubuh. Misalnya, dalam manajemen diabetes, dapat digunakan untuk memantau kadar glukosa darah secara real time dan memberikan dukungan data untuk perawatan yang dipersonalisasi.
Bidang Teknologi Yang Muncul: Perluasan Lintas Batas Dari Energi ke Perlindungan Lingkungan
1. Bahan Penyimpanan Energi
Besi tetroksida memiliki konduktivitas dan magnet, dan dapat digunakan untuk menyiapkan perangkat penyimpanan energi berkinerja tinggi seperti superkapasitor dan baterai lithium-ion. Area permukaan spesifiknya yang tinggi dan energi permukaan dapat meningkatkan penyimpanan energi dan efisiensi pelepasan, misalnya, sebagai bahan elektroda negatif dalam baterai lithium-ion, ia dapat meningkatkan kinerja pengisian dan pelepasan baterai.
2. Katalis dan fotokatalis
Fe3O4 berukuran Nano memiliki aktivitas katalitik yang tinggi dan dapat digunakan di bidang perlindungan lingkungan seperti degradasi polutan organik, pemisahan air untuk produksi hidrogen, dll. Setelah dikombinasikan dengan bahan semikonduktor lainnya, kinerja fotokatalitiknya secara signifikan meningkat. Misalnya, ia dapat secara efisien menghilangkan ion logam berat dan polutan organik dalam pengolahan air limbah, meningkatkan kualitas air.
3. Bahan menyerap dan teknologi siluman
Nanopartikel oksida besi memiliki sifat penyerap yang sangat baik dan dapat digunakan untuk menyiapkan bahan anti UV dan bahan penyerap gelombang mikro. Di bidang militer, sebagai komponen kunci pelapis siluman,Triiron tetraoksidaDapat mengurangi sinyal refleksi radar dari pesawat terbang, kapal dan peralatan lainnya, dan meningkatkan kemampuan kelangsungan hidup medan perang.
4. Bahan dan Sensor Menyegel
Cairan magnetik yang dibentuk dengan menyebarkan oksida besi dalam cairan dapat digunakan untuk gas dan penyegelan vakum instrumen presisi dan peralatan kedirgantaraan.
Sifat dan fluiditas magnetiknya juga dapat digunakan untuk memproduksi sensor tekanan, sensor suhu, dan sensor medan magnet, mencapai pengukuran akurat dari berbagai jumlah fisik.
4. Anti pemalsuan dan keamanan data
Dengan memanfaatkan sifat magnetik Fe3O4, tinta anti-counterfeit dan label anti-counterfeit dapat disiapkan untuk identifikasi anti-counterfeit produk. Di bidang penyimpanan data, ukuran partikel skala nano dan koersivitas tinggi dapat meningkatkan rasio sinyal-ke-noise dari bahan perekaman magnetik, meningkatkan kepadatan penyimpanan dan kecepatan baca/tulis media seperti hard disk dan pita magnetik.
1. Metode presipitasi
Metode presipitasi adalah metode yang paling umum digunakan untuk menyiapkan partikel nano karena operasinya yang sederhana, biaya rendah, kemurnian tinggi dan komposisi seragam, yang cocok untuk produksi skala besar. Pada saat yang sama, dispersi nanopartikel dapat ditingkatkan dengan menambahkan dispersan organik atau agen kompleks ke campuran presipitasi, dan kerugian dari aglomerasi nanopartikel yang mudah dapat diatasi. Metode presipitasi umum termasuk copresipitasi, presipitasi hidrolitik, presipitasi ultrasonik, larutan garam alkohol dan dekomposisi chelate.
Dengan metode copresipitasi, endapan ditambahkan ke larutan yang mengandung berbagai kation untuk memungkinkan semua ion memicu sepenuhnya. Untuk mendapatkan curah hujan yang seragam, larutan garam yang mengandung berbagai kation biasanya secara perlahan ditambahkan ke presipitator yang berlebihan untuk diaduk, sehingga konsentrasi semua ion sangat melebihi konsentrasi keseimbangan presipitasi, dan semua komponen dipisahkan pada waktu yang sama secara proporsional sejauh mungkin.
Prinsipnya adalah Fe2++2 Fe3++8 oh -→ Fe3O4+4H2O.
Rasio molar Fe2+dan fe3+memiliki efek langsung pada struktur kristal partikel nano yang disiapkan dengan metode presipitasi; Nilai pH larutan, konsentrasi ion dan suhu reaksi semua mempengaruhi ukuran partikel. Masalah utama metode presipitasi adalah bagaimana menyiapkan nanopartikel dengan struktur kristal tunggal dan ukuran partikel yang seragam dengan mengendalikan kondisi reaksi. Penyaringan dan pencucian precipitator eksternal juga harus dipertimbangkan.
Fe3O4Nanopartikel yang diperoleh dengan metode copresipitasi sebagian besar berbentuk bulat dalam struktur dan ukuran kecil (5-10nm). Namun, karena suhu reaksi yang rendah, kristalinitas partikel yang diperoleh relatif buruk. Apalagi Nano Fe3O4Partikel -partikel yang disiapkan dengan metode ini mudah untuk menggumpal di antara partikel selama mencuci, menyaring dan mengeringkan, yang akan mempengaruhi kinerja nanoTriiron tetraoksida.
Metode curah hujan hidrolisis adalah untuk melepaskan OH- oleh hidrolisis zat alkali. Zat alkali umum termasuk urea, hexamethylene diamine, dll. Zat ini dilepaskan oh- Perlahan, yang kondusif untuk pembentukan nanopartikel seragam saat menyiapkan Nano Fe3O4 partikel. Secara umum, metode ini dapat menghasilkan nanopartikel dengan distribusi partikel 7 nm hingga 39 nm.
USG dapat menghasilkan efek kavitasi dalam pelarut, dan gelembung kavitasi yang dihasilkan runtuh dalam waktu yang sangat singkat 10-11 detik, menghasilkan suhu tinggi sekitar 5000k dalam gelembung. Dibandingkan dengan teknologi pengadukan tradisional, serangkaian kavitasi ini lebih mudah untuk mencapai pencampuran seragam mesoscopic, menghilangkan konsentrasi lokal yang tidak dapat dihargai, meningkatkan kecepatan reaksi, merangsang pembentukan fase baru, dan juga dapat memainkan peran geser dalam aglomerasi, yang kondusif untuk pembentukan partikel kecil. Penerapan teknologi ultrasonik tidak memiliki persyaratan khusus pada sifat -sifat sistem, selama ada media cair untuk transmisi energi. Vijayakumar. R et al. menggunakan radiasi USG intensitas tinggi untuk menyiapkan Fe superparamagnetik3O4 Partikel dengan ukuran partikel 10 nm dari larutan besi asetat.
Dengan menggunakan efek reduksi pengion natrium asetat dalam air untuk menghasilkan asetat, Fe sebagian dikurangi menjadi FE pada sekitar 180 derajat dalam reaktor bertekanan tinggi. Yonghui Deng dan yang lainnya memanaskan FECL3natrium asetat dan etilen glikol dalam reaktor tekanan tinggi pada 200 derajat selama 8 jam untuk menyiapkan fe superparamagnetik superparamagnetik3O4 nanopartikel.
Prinsip metode ini adalah bahwa ion logam dan ligan yang sesuai membentuk kompleks yang stabil pada suhu kamar. Pada suhu dan nilai pH yang sesuai, kompleks dihancurkan. Ion logam dilepaskan lagi dan bereaksi dengan ion OH dalam larutan dan pengendap eksternal dan oksidan untuk menghasilkan oksida logam yang tidak larut, hidroksida, garam dan endapan lain dari valensi yang berbeda. Perawatan lebih lanjut dapat menghasilkan nanopartikel dengan ukuran atau bahkan bentuk tertentu.
2. Metode hidrotermal (solvotermal):
Reaksi hidrotermal (solvotermal) adalah istilah umum untuk reaksi kimia yang dilakukan di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi dalam cairan seperti larutan berair (pelarut organik) atau uap. Metode hidrotermal adalah sejenis sintesis untuk menyiapkan bubuk nano yang dikembangkan dalam sepuluh tahun terakhir.Triiron tetraoksidaDisiapkan dengan metode ini memiliki ukuran partikel kecil, ukuran partikel yang seragam, tidak perlu pretreatment kalsinasi suhu tinggi, dan dapat mewujudkan doping ion multivalen. Namun, metode hidrotermal membutuhkan penggunaan suhu tinggi dan peralatan tahan tekanan tinggi, sehingga biaya metode ini tinggi dan sulit untuk mencapai produksi skala besar.
Nanometer Fe3O4disiapkan dengan metode hidrotermal sebagian besar menggunakan garam besi anorganik (FECL3 · 6H2O, FECL2 · 4H2O, feso4) dan garam besi organik (ferrosen Fe (c5H5)2) Sebagai prekursor, hidrazin, polietilen glikol, PVP, dll. Sebagai surfaktan, dan disintesis dalam larutan alkali di bawah 200 derajat.
Shouheng Sun menyiapkan superparamagnetic fe3O4Partikel dengan ukuran partikel yang dapat dikendalikan dengan metode hidrotermal. Pertama, Fe3O4Partikel dengan ukuran partikel 4nm disiapkan menggunakan Fe (acac) 3 sebagai sumber Fe, dan kemudian Fe3O4Nanopartikel dengan ukuran partikel 4nm disiapkan dengan mengendalikan waktu penahanan dan faktor -faktor lainnya.
Zhen Li et al. melaporkan bahwa Fe3O4nanopartikel disiapkan menggunakan FECL umum3 · H2O Sebagai prekursor bukannya mahal Fe (acac)3.
Yadong Li et al. melaporkan bahwa fe monodisperse3O4nanopartikel disiapkan dengan FECL3 · 6H2O, NAAC, EG dan PEG sebagai bahan baku, dan ukuran partikel dapat disesuaikan.
3. Metode mikroemulsi:
Metode mikroemulsi mengacu pada pembentukan lotion oleh dua pelarut yang tidak dapat dimengerti di bawah aksi surfaktan, yaitu, molekul amphiphilic membagi media kontinu menjadi ruang kecil untuk membentuk reaktor mikro, di mana reaktan bereaksi untuk menghasilkan fase padat. Karena keterbatasan reaktor mikro dalam nukleasi, pertumbuhan kristal, koalesensi, pengelompokan dan proses lainnya, partikel nano dengan lapisan surfaktan dan struktur kental dan morfologi tertentu terbentuk.
Persiapan katalis nanometer dengan metode mikro lotion memiliki keunggulan peralatan sederhana, kondisi eksperimental ringan dan ukuran partikel yang dapat dikendalikan, yang tidak cocok dengan metode lain. Oleh karena itu, ini telah menjadi teknologi yang sangat menarik dalam sintesis katalis nano. Penelitian tentang persiapan katalis nano dengan metode lotion mikro sebagian besar berfokus pada kontrol ukuran partikel, sementara penelitian tentang kontrol monodispersitas partikel relatif lebih sedikit.
4. Sol Gel Metode
Metode ini menggunakan hidrolisis dan polimerisasi alkoksida logam untuk menyiapkan SOL seragam oksida logam atau hidroksida logam, dan kemudian memadatkannya menjadi gel transparan. Gel dikeringkan dan dirawat panas untuk menyiapkan bubuk ultrafine oksida. Kerugian dari metode Sol Gel adalah bahwa penggunaan alkoksida logam sebagai bahan baku mengarah pada siklus sintesis biaya tinggi dan panjang dalam proses pembentukan gel. Pada saat yang sama, penerapan metode sol-gel untuk menyiapkan nanopartikel dengan ukuran partikel kurang dari 100 nm belum dilaporkan.
Selain itu, metode persiapan lain seperti metode gelombang mikro, metode prekursor karbonil pirolitik, metode ultrasonik, metode oksidasi udara, metode reduksi pirolisis, metode reduksi poliol, dll. Telah dilaporkan berturut -turut.
Fe hitam3O4Nanopartikel dapat diperoleh dengan menambahkan FESO4Solusi untuk solusi amonia dalam oven microwave selama 8s. Alivasatos et al. disiapkan monodisperse - fe3O4Nanopartikel, sejak itu, metode ini telah banyak digunakan dalam persiapan nanopartikel oksida magnetik monodisperse. Liu et al. Disiapkan nanopartikel magnetik FEPT dengan diameter 3nm dengan menggunakan metode reduksi poliol dan reaksi reduksi ferrous asetilasetonat dan platinum asetilasetonat dalam fase cair suhu tinggi. Partikel -partikel itu monodisperse di bawah perlindungan surfaktan. Meng Zhe et al. berhasil disiapkanTriiron tetraoksidaBubuk ultrafin dengan kemurnian tinggi, magnetisme yang kuat dan distribusi bola dengan induksi oksidasi dan oksidasi udara Fe (OH)2Suspensi pada suhu kamar dengan ph =10 atau lebih.
Tag populer: Triiron Tetraoxide CAS 1317-61-9, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, dijual