β-FeOOH制備及其還原過程研究.pdf

1、β-FeOOH是一種性能優(yōu)良的功能材料，可用作顏料、催化劑、磁記錄介質的前驅體、磁性涂料和氣體傳感器等。同時，β-FeOOH是合成各種磁性材料(如Fe3O4、γ-Fe2O3和Fe等）的良好前驅體。例如，錄像磁帶中使用的磁性微粒(鐵或γ-Fe2O3)就是β-FeOOH前驅體在高溫鍛燒后獲得的。該方法獲得的磁性材料性能優(yōu)良且成本低廉，因此，應用前景好。然而，β-FeOOH前驅體的控制合成、還原過程及其產物轉化工藝在當前還值得繼續(xù)探究。本文結

2、合環(huán)境友好與還原的特點，側重開展了β-FeOOH的改性與制備，并嘗試實現(xiàn)以β-FeOOH為前驅體生產各種磁性納米材料;研究了其還原特性與產物轉化技術;探索了各種磁性轉化產物可能的機理等等。
　　本文的主要工作內容如下:
　　1.介紹β-FeOOH的研究現(xiàn)狀，對常用的制備方法、目前的主要研究方向、β-FeOOH與其他鐵系氧化物的關系、β-FeOOH的主要應用與結構特點等方面做了詳細的介紹，在歸納與總結的基礎上對本文的研究內容提

3、出可行的方案。
　　2、采用不同合成方法，成功設計、制備出了5種形態(tài)的β-FeOOH納米晶;實現(xiàn)了穩(wěn)定合成多種形態(tài)的β-FeOOH納米材料。對所得的產物進行了XRD、SEM、TGA等表征，對比分析它們的差異。
　　3、研究了常壓H2氣氛中，還原溫度為100℃～650℃，實驗制備出的β-FeOOH納米晶的還原過程，主要包括:脫水(β-FeOOH→Fe2O3)、部分還原(Fe2O3→Fe3O4)和再完全還原(γ-Fe2O3→Fe

4、3O4/Fe)三個過程，并在β-FeOOH納米棒的表面實現(xiàn)了部分還原，得到了部分還原產物多晶的Fe3O4。
　　4、針對β-FeOOH納米晶氣壓誘導結構轉變的可能性，探索了其在硼氫化鈉溶液中70℃條件下的還原過程及轉變可能機理。發(fā)現(xiàn)在一定溫度下，密閉的水體系中，一定濃度的硼氫化鈉與β-FeOOH納米晶相互作用，β-FeOOH的轉變過程為:β-FeOOH→γ-FeOOH→Fe3O4。在此條件下，能可控獲得結構穩(wěn)定的γ-FeOOH和F

5、e3O4兩種磁性納米材料。
　　5、通過葡萄糖的適量添加，實現(xiàn)了BiOCl與β-FeOOH兩種納米材料的有效復合，成功獲得了可見光催化性能優(yōu)異的β-FeOOH/BiOCl復合光催化劑。光催化實驗表明，獲得的新型復合催化劑能有效降解污水中的甲基橙等有機污染物，在本文的實驗中，降解率可達70％左右。
　　6、對所研究的內容進行進一步的總結和梳理，在現(xiàn)有實驗成果的基礎上對本課題的所需繼續(xù)進行的工作提出合理的建議和可行的實驗方案，以