濕化學法制備α-Fe2O3的形貌調控及應用的研究進展

陳茜敏，吳照金

（安徽工業大學冶金減排與資源利用教育部重點實驗室，安徽馬鞍山 243000）

α-Fe2O3是最穩定的鐵氧化物，廣泛存在于巖石及土壤中，通常是其他氧化物的最終產物[1]。α-Fe2O3納米顆粒已廣泛應用于健康以及技術領域，研究表明，控制其形貌、晶體微結構以及尺寸，對于優化其用途有重要意義[2-3]。迄今為止，已報道了多種制備具有獨特磁性、化學、光學和催化性能的α-Fe2O3濕化學合成方法，且以上性能與它獨特的微觀形貌密切相關。獨特的微觀形貌與性能，使其有效適用于生物醫療、工業廢水處理、電池電極等領域[4-5]。本文就近年α-Fe2O3形貌調控的濕化學合成方法的研究展開論述，并指出今后的發展方向。

1 α-Fe2O3的形貌調控

1.1 水熱法

Tadic等[6]以六水合氯化鐵為原料，采用水熱法，改變表面活性劑甘氨酸的比例獲得不同形貌的α-Fe2O3。加適量表面活性劑53.4 mmol，可獲得磁性較強的橢球形3D結構（圖1a），若表面活性劑加入量減半則為版狀納米粒子（圖1b），若不添加表面活性劑則形成不規則納米粒子（圖1c）。室溫下磁性測試結果表明，橢圓形形態的α-Fe2O3矯頑力比不規則顆粒高35倍，比納米板高4倍，故合成樣品的磁性能與其形狀與結構有關。

Song等[7]以K4[Fe（CN）6]·3H2O與H2O2為原料，形成非均相溶液，將其移至高壓釜中于160℃恒溫反應100 min，最終得到納米管狀α-Fe2O3（圖2a和圖2b）。研究發現，產物的形貌隨反應持續時間的延長而逐漸演化。反應50 min獲得的產物為直徑50 nm的球形顆粒（圖2c），70 min得到球形顆粒鏈（圖2d），90 min形成納米棒及納米管混合物（圖2e），繼續延長反應時間則得到均勻的納米管結構?！?br>