开放实验——氧化铁纳米材料的制备
了解水热水解法制备纳米材料的原理与方法。
.加深对水解反应影响因素的认识。
.熟悉分光光度计、离心机、酸度计的使用。
水解反应是酸碱中和反应的逆反应,是一个吸热反应,升温使水解反应
的速率加快,反应程度增加,浓度增大对反应程度无影响,但可使反应速
率加快。对金属离子的强酸盐来说,
值增大,水解程度与速率皆增大。
在化学实验中,由于金属离子的水解,常使某些试剂的配制难度增大,
或者久置后变质,这时需要根据上述原理,采取措施抑制水解。如配置
等盐溶液配制时不能直接用水,而要用浓盐酸溶解后
再适当稀释使用。但是在科研工作中也经常利用水解反应来进行物质的分
离、鉴定和提纯.许多高纯度的金属氧化物,如
都是通过水解沉淀过程提纯的。
纳米材料是指晶粒和晶界等显微结构能达到纳米级尺度水平的材料,
材料科学的一个重要发展方向。纳米材料由于粒径很小,比表面很大,表
面原子数会超过体原子数。
因此纳米材料常表现出与本体材料不同的性质。
在保持原有物质化学性质的基础上,呈现出热力学上的不稳定性。如:纳
米材料可大大降低陶瓷烧结及反应的温度、明显提高催化剂的催化活性、
气敏材料的气敏活性和磁记录材料的信息存储量。
氧化物纳米材料的制备方法很多,有化学沉淀法、热分解法、固相反应
法、溶胶—凝胶法、气相沉积法、水解法等。水热水解法是较新的制备方
法,它通过控制一定的温度和
值条件.使一定浓度的金属盐水解,生成
氢氧化物或氧化物沉淀。若条件适当可得到颗粒均匀的多晶态溶胶,其颗
粒尺寸在纳米级,对提高气敏材料的灵敏度和稳定性有利。
为了得到稳定的多晶溶胶,可降低金属离子的浓度,也可用配位剂控制
可适当增大金属离子的浓度,
沉淀,同时也可影响产物的晶形。若水解后生成沉淀,说明成核不同步,
可能是玻璃仪器未清洗干净,或者是水解液浓度过大,或者是水解时间太
长。此时的沉淀颗粒尺寸不均匀,粒径也比较大。
,溶液的颜色发生变化,随
粒径也逐渐增大,溶液颜色也趋于一
个稳定位,可用分光光度计进行动态监测。
的浓度、溶液的温度、反应时间与
值等对水解反应的影响。
型分光光度计,医用高速离心机,
计、多用滴管、具塞锥形瓶(