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铁酸锌的处理方法(铁酸锌的合成)

铁酸锌的处理方法(铁酸锌的合成) 铁酸锌的应用现状及制备技术

铁酸锌是一种化学性质相对稳定、无毒无害环保型材料、其在光照下不会被腐蚀,还具有广泛的功能特性 [1]。例如软磁特性 1铁酸锌的应用现状、电性 1.1纳米铁酸锌光催化工业废水处理、还是一种热气体脱硫吸收材料 [4-5]。具有很高的光催化特性,纳米铁酸锌还是高性能的无机透明颜料。Xu等 1.2高温气体脱硫剂 制备了铁酸锌掺杂二氧化钛光催化剂,发其对降解酸碱指示剂有着良好的光催化特性。牛玉等 铁酸锌脱硫剂是由铁酸锌与适当的添加剂混合挤压而成。铁酸锌具有氧化铁和氧化锌共同的优良性能,即耐高温、脱硫效率高,可重复使用。因此,铁酸锌脱硫剂在热电联产、煤气热电联产和加压流化床领域具有良好的应用前景。目前国外已有许多科研机构研究铁酸锌作为高炉脱硫剂材料,效果显著。在我国实现工业化是可能的。冯庆吉等2.1机械化学合成过程制备了CuO-Zn-Fe2O4脱硫剂,并在固定床反应器中测试了脱硫剂的性能。结果表明,添加CuO后脱硫剂活性组分的分散度增加,脱硫过程中含硫气体能更好地与活性中心接触,从而提高了脱硫剂的脱硫性能。 发现了铁酸锌在较高能量可见光的照射下能够表现出较好的光催化特性。Bangale 等 1.3纳米铁酸锌的高性能吸波应用 对纳米晶铁酸锌的润湿试验中通过测量其接触角,得到由于铁酸锌的高表面能,材料的接触角 θ=0°。

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造纸废水中含有大量木质素等酚类有机物。有学者提出用纳米铁酸锌作为催化剂处理造纸废水。Wong等纳米吸波材料可以吸收和转换投射到其表面的能量波,并将吸收的能量波转化为热能,可以储存或消耗化学合成是一种制备纳米化合物的新技术,通过球磨使各种金属材料相互作用形成复合纳米材料。这个过程最早是由日本京都大学提出的。它最初的目的是通过高能球磨,利用粉末之间的相互作用合成铁氧体。后来人们慢慢发现,这种工艺也可以制备纳米复合材料水热合成是以水为介质,在高温高压下制备无机纳米复合材料的一种传统而成熟的方法。Yan等人共沉淀法是纳米材料最经典的制备方法。工艺过程是将与沉淀剂反应后的盐溶液进行热处理,得到纳米材料。徐国才等人3结束语研究了通过共沉淀法制备纳米尺寸的铁酸锌。以乙酰丙酮锌和三乙酰丙酮铁为原料,通过该工艺制备纳米铁酸锌晶体材料,然后用聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米铁酸锌,制备纳米铁酸锌和聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。纳米水解铁酸锌用于分散丙烯酸甲酯乳液聚合,聚合体系稳定,乳胶粒呈明显的核壳球形分布。表明该步骤具有良好的水基分散性,为纳米铁酸锌的进一步绿色利用提供了参考。何涛随着科学技术的不断进步,新技术的不断出现,以及近年来铁酸锌的广泛应用,寻找一种节能高效的铁酸锌制备工艺已成为学者们的研究热点。但纳米材料在制备过程中容易团聚,使其粒径变大。因此,如何防止纳米铁酸锌在制备和后续保存过程中的团聚也是值得我们进一步研究的问题。同时,上述铁酸锌的制备工艺还处于初级阶段,需要不断研究才能实现铁酸锌的工业化生产。在今后的发展方向上,重点是开发新的铁酸锌制备工艺,完善成熟工艺,尽快加快其产业化。采用共沉淀法和溶剂热法制备铁酸锌纳米晶,并对其结构和形貌进行了研究。最后,在纺织服装表面复合纳米铁酸锌材料,测试纺织服装的防辐射性能,发现其比没有防辐射材料的服装具有更强的防辐射特性。共沉淀法制备纳米铁酸锌活性和分散性好,工艺和设备结构简单,可在低温下实现,具有广阔的工业化前景。但是这个过程产生的沉淀物一般都是胶状的,后期处理起来比较困难。其次,粉体的团聚难以有效克服,导致粒度不均匀,直接影响后续煅烧过程。以硝酸铁、硝酸锌和氢氧化钠的水溶液为原料,通过水热合成法制备了纳米铁酸锌。张等2.6有机金属盐的热分解过程以硫酸锌和氯化铁为主要原料,氢氧化钠为沉淀剂,硫酸钠为分散剂,在403 K水热反应15 h制备纳米铁酸锌,该工艺制备的纳米材料产品分散性好,粒度分布均匀窄,纯度高,形貌易控制,不适合环境污染。但是这种工艺对原料的纯度要求很高,所以成本也高。水热合成的整个过程是不可见的,不应该被控制。测试过程只能通过检测反应产物来调整,后期还需要进一步完善。。Kim等人2.4烘烤过程以氧化铁和氧化锌粉末为原料,通过高能球磨,采用机械化学合成法,在室温下成功合成了铁酸锌纳米材料。该工艺设备结构简单,生产率高,合成元素容易控制,但该工艺总反应时间长,因此能耗高,杂质不适合分离,粉体分散性差。。纳米尺寸的铁酸锌具有很强的吸波性能2.2溶胶-凝胶过程,可以有效地吸收和散射投射到其表面的红外光波和电磁波。另外,如何将吸收的波段转换成其他形式的能量并储存起来?据报道,美国B-2轰炸机的隐身涂层采用氧化铁作为吸波材料,因此在隐身领域具有良好的应用前景。另一方面也可以利用它的吸波特性,还可以掺杂特定元素,制成可以吸收高危辐射源的防辐射服和防辐射隔离网,保护人们免受高危辐射。在可见光照射下,通过光催化和超声降解连续体系,研究了纳米铁酸锌处理造纸废水中苯酚的降解。该方法是将铁酸锌负载在活性炭上作为催化剂,将苯酚置于连续体系中,进行苯酚降解反应,通过蒸发试验、光催化试验、吸附试验等。最后得出结论,降解速率与初始溶液的pH值有关,随着光催化剂循环使用次数的增加,降解速率呈下降趋势。沈q等1.4防锈漆和阻燃剂采用水热共沉淀法将铁酸锌负载在石墨烯纳米片表面,制备了一种新型复合光催化剂。将其用于模拟光催化对复合工业染料废水的脱色处理,去除率为98%,循环4次后去除率应在80%左右。曹锋等纳米铁酸锌近年来也广泛应用于铁氧体材料中。它是氧化铁的活性产物,在高温下稳定,不溶于水和酸碱溶液,具有很强的分散性。也可通过多元复合用于耐高温涂料。周明等人溶胶-凝胶过程是将金属化合物溶解在有机溶剂中,通过水解、聚合等手段形成含有金属颗粒的溶胶材料,然后通过老化形成具有三维网络结构的凝胶。然后,在真空空干燥箱中低温干燥,得到干凝胶,再将干凝胶煅烧,得到纳米粉体。王世博等人焙烧法是将两种反应物料按一定的摩尔比换算成质量比,称取适当的质量,混合均匀,倒入行星球磨机的钢锅中。用合适的钢球研磨制得铁酸锌。徐明等在有机盐的热分解过程中,其他易蒸发的溶剂(蒸馏水、乙醇等。)与金属原料配制成溶液,将配制好的混合溶液喷入特定的高温气氛中。在混合溶液中,当金属在高温环境下热分解时,溶剂也随之蒸发,从而直接获得高纯度的金属氧化物粉体材料。于等以硝酸镍和硝酸铁为原料,以蒸馏水和水为溶剂,成功制备了粒径均匀的纳米铁酸镍粉体。在生产过程中,根据试验要求控制反应温度和喷涂速度等工艺参数,很容易达到目的。与其他工艺相比,该工艺制备的纳米材料比表面积大、分散性好、密度低、粉末烧结性好。此外,该工艺结构简单,反应产物无需再次纯化,有效避免了不必要的污染,从而保证了产品的纯度。但是这种工艺产生的气体具有很强的腐蚀性,所以这种工艺对设备的耐腐蚀性要求很高。研究了以分析纯氧化锌和氧化铁为原料,通过焙烧制备铁酸锌,并研究了时间和温度比对产物的影响。发现当反应物等摩尔时,获得结晶度好、粒径均匀、分散性好、纯度高的铁酸锌的最佳条件为:球磨预处理0.5 h,焙烧温度993 K,焙烧时间1 h。铁酸锌是用焙烧法制备的。焙烧温度越高,反应速度越快,产品纯度极高,反应物结晶度越好,粒径大且分布不均匀,结晶冷却时固体熔融程度更高,研磨困难。煅烧温度低时,反应过程缓慢,反应产物成分复杂。以氧化铁和氧化锌为原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米晶铁酸锌。张佳等2.5共沉淀过程在温和条件下用溶剂热法制备了结晶度好、分布均匀的铁酸锌纳米粒子。该工艺生产的产品均匀性强,易于实现高纯度,工艺简单,生产周期短,反应能耗低,磁性能好。但这种工艺也有一些缺点,如对原料要求高、有机溶剂有毒、低温干燥时易开裂等。未来溶胶-凝胶技术的发展方向是寻找无机盐代替高价的金属醇盐,寻找无毒无污染的有机溶剂也是研究的重点。制备了纳米复合铁酸锌涂层,并进行了耐海水腐蚀试验。研究发现,含有铁酸锌的纳米材料比含有其他物质的防腐材料更强。杨保军等人2.3水热合成工艺在软PVC样品中加入纳米铁酸锌后,测试了复合PVC材料的阻燃性能。发现添加少量铁酸锌的PVC材料阻燃性能明显,显著提高了复合PVC材料的热稳定性。此外,铁酸锌的加入对PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率有显著影响。也采用共沉淀法对工业燃料废水进行脱色,脱色率可达95%左右,循环使用后效果依然显著。

在中国,80%的农药厂都在生产有机磷农药。然而,我国每年排放的农药废水量高达1.5亿吨,其中处理后排放的不超过10%,处理后合格的仅占1%铁酸锌2的制备工艺。因此,寻求高效、快捷的处理手段成为广大学者关注的焦点。吴惠芳等人铁酸锌的传统制备方法有很多,如水热法、冲击波法、共沉淀法、凝胶-溶胶法、金属有机盐热分解法等。这些工艺虽然各有千秋,但都有一些缺点,如原料昂贵、操作过程复杂、设备要求高等。目前,随着铁酸锌利用价值的发掘和开发,寻找一种简单、低成本的铁酸锌制备工艺具有重要的现实意义。用铁酸锌预处理农药废水,然后调节pH值,进行电解。发现综合农药废水中的重铬酸盐指数去除率一般在50%以上,几乎完全去除了农药的色度。

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