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硫酸鐵(III)和硫酸鐵(II)與4-二苯基胺磺酸鋇(DAS)的絡合合成、熱重和光譜研究 在乙醇水溶液中,4-苯基胺磺酸

作者:天下史料

硫酸鐵(III)和硫酸鐵(II)與4-二苯基胺磺酸鋇(DAS)的絡合合成、熱重和光譜研究

在乙醇水溶液中,4-苯基胺磺酸鋇(ba - das陰離子表面活性劑)與鐵(III)和鐵(II)離子的水合硫酸鹽之間的反應及其用于獲得氧化鐵的用途。

在惰性氣氛且沒有光的情況下,使用過量的Ba-DAS來形成Fe(II)配合物。Fe2[(C12H10NO3S)4]·9H2O和Fe3[(C12H10NO3S)6]·12H2O配合物通過TG/DTG、IR、UV-VIS和57Fe-Mössbauer分析進行了表征。

将Fe2O3和Fe3O4氧化物的粒度減小到納米級,在某些技術方面是有用的。對于這種規格水準,規範樣品制備的實驗條件是必不可少的,例如,防止形成不同結晶度,尺寸和形狀相似的微結構氧化物顆粒。

這些要求對于某些氧化物的性質更為明顯,如超順磁性、磁化的量子隧道效應和大矯頑力,隻有當顆粒達到特定臨界值下的尺寸時才會顯示出來。對于Fe3O4,所描述的方法有多種,如聚乙烯醇存在下的沉澱,α-Fe2O3的化學還原,草酸鹽,檸檬酸鹽和氫氧化物的分解。

α-Fe2O3納米顆粒的生産涉及到金屬鐵在氧化氣氛下的熱轉化、Fe3O4的熱氧化、鐵鹽水解,直到使用含有大羧酸烷基鍊的表面活性劑。表面活性劑的作用是防止α-Fe2O3納米顆粒聚內建由偶極吸引的各向異性産生的團簇,這種團簇的改變會導緻單疇相關性質的喪失。

在過去的幾年中,除了使用1-辛醇(醇)外,有時還使用陰離子烷基磺酸表面活性劑,如十二烷基苯磺酸和1-十一烷磺酸,成功地保護了α-Fe2O3納米顆粒。表面活性劑可以穩定Fe3O4的形态,盡管這取決于該過程中存在的Fe(II)的初始量。

為了控制這些因素,顆粒尺寸在2到20納米之間。盡管取得了進展,但對于表面活性劑的确切作用,觀點并不一緻。由于表面活性劑與顆粒表面和内部的互相作用不同,是以指出了使用表面活性劑帶來的一些不便。

根據這一觀點,陰離子表面活性劑與顆粒表面與鐵結合的氧的互相作用較弱,對原始鍵長的改變較小。

在這些條件下,粒子中心和表面的原子振動沒有變化,TEM和EXAFS資料表明,陽離子表面活性劑不同地附着在氧原子上,顯著增加了表面的鍵長(Fe-O),使納米粒子有序,抑制了粒子表面的原子振動,納米粒子的非調和性可能與中心原子和表面原子之間鍵特性的差異有關。

表面活性劑二苯基-4-胺磺酸鋇與水合硫酸鐵(II)和水合硫酸鐵(III)在水-醇混合溶液中的反應,以獲得氧化鐵的前驅體配合物。陰離子配體與鐵離子的互相作用、配位特性、熱穩定性、結合位點、溶液電導率以及所生成的配合物和氧化物的類型和特征。

與陰離子表面活性劑DAS的配合物,形成反應必須包括控制表面活性劑氧化光降解的過程,由Fe(III)離子催化。

在這個降解過程中,表面活性劑和Fe(III)離子絡合物吸收可見光區域内的光。受激發的配體自由基L•+通常通過将Fe(III)還原為Fe(II)的分子間過程達到其最穩定的氧化狀态,λ> 330 nm的輻射足以激發配體。

如果Fe(III)離子不與配體/表面活性劑絡合,則與水分子發生反應。在Fe(III)(pH = 2.5-4.0)水溶液中,Fe(OH)2+形态的水解産物占主導地位,在λ= 313和365nm處具有較高的光活性。

受到照射,Fe(OH)2+通過内部電子轉移充當光降解起始劑,光還原Fe(OH)2+,産生Fe(II)離子和•OH自由基。

Fe(III)催化的氧化反應一直局限于水解産物如Fe(OH)2+離子的光氧化作用,而抛棄了有機配體的作用。

參考文獻

1.《單疇Fe3O4粒子的磁性研究》

2.《在聚酰胺基質中合成氧化鐵納米顆粒》

3.《超細鐵氧化物在外加磁場作用下的熱容》

4.《W功能化聚苯乙烯-磁鐵礦納米複合材料的制備與表征》

硫酸鐵(III)和硫酸鐵(II)與4-二苯基胺磺酸鋇(DAS)的絡合合成、熱重和光譜研究 在乙醇水溶液中,4-苯基胺磺酸
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