納米氧化鐵黃表面改性的研究

1、    納米氧化鐵黃表面改性的研究    張學(xué)政 次樂(lè)璞 武龍飛摘 要：由于我國(guó)納米氧化鐵黃起步較晚，技術(shù)落后發(fā)展相對(duì)緩慢，相比較納米顏料發(fā)展早且發(fā)展良好的國(guó)家還有很大的差距，雖說(shuō)每年都有很過(guò)改進(jìn)工藝的出現(xiàn)但改進(jìn)點(diǎn)仍有局限性。其中限制納米氧化鐵黃質(zhì)量的主要因素就是團(tuán)聚問(wèn)題。本文主要研究如何對(duì)納米鐵黃進(jìn)行改性，從而改善表面質(zhì)量，解決團(tuán)聚問(wèn)題。關(guān)鍵詞：鐵黃;納米;改性doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.19.0081 引言納米氧化鐵黃是一種被另稱為羥基鐵的顏料，化學(xué)式是-feooh，納米氧化鐵黃具有特別好的耐堿、耐光、催化、磁性等等

2、特性因此被廣泛用于醫(yī)學(xué)、顏料、氣體傳感器、催化劑、磁性記錄材料等領(lǐng)域中。當(dāng)光照射到納米氧化鐵黃表面時(shí)，呈現(xiàn)為黃色透明，同時(shí)吸收紫外線，可以作為用于車漆、表面漆等1。我國(guó)納米氧化鐵黃工廠生產(chǎn)出來(lái)的商品競(jìng)爭(zhēng)力不足無(wú)法撼動(dòng)歐美等這些發(fā)達(dá)國(guó)家的氧化鐵黃商品市場(chǎng)的地位。所以，本文對(duì)已有工藝進(jìn)行更加深入的研究，以此尋求更好的改性方法2。1.1 納米氧化鐵黃的制備工藝納米氧化鐵黃的制備總的來(lái)說(shuō)納米氧化鐵黃的制備工藝主要有氯酸鈉氧化法、空氣氧化法、羰基鐵氧化法、膠體化學(xué)法等幾種。本文所用的原料納米氧化鐵黃是以硫酸亞鐵為原料，用氨水調(diào)節(jié)ph值在空氣中氧化制備3。1.2 納米氧化鐵黃的表面改性工藝納米氧化鐵黃粒子

3、的分散為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，且比表面很大，所以表面能也很大，增加了生產(chǎn)成本。通過(guò)表面改性來(lái)增加納米氧化鐵黃顏料的熱穩(wěn)定性、降低粒子的表面能，使粒子分散。2 實(shí)驗(yàn)及工藝流程2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備實(shí)驗(yàn)原料及試劑主要有硫酸亞鐵、氨水、十二烷基苯磺酸鈉、辛酸鈉。儀器主要有：恒溫水浴鍋、天秤、jj-1電動(dòng)攪拌器。2.2 實(shí)驗(yàn)原理將硫酸亞鐵分析純?nèi)芙庠谒?，制成特定濃度的feso4溶液。然后在溶液中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的ph值，通過(guò)空氣氧化制備晶體，然后在同一時(shí)間加入feso4溶液和氨水，使ph值保持在一定范圍內(nèi)，在空氣中氧化，制得納米氧化鐵黃。主要反應(yīng)如式（1）和（2）所示：制成的納米氧化鐵黃加入幾種改性劑

4、進(jìn)行表面改性后，經(jīng)過(guò)洗滌然后在空氣中干燥，得到所需的納米氧化鐵黃顏料。2.3 工藝流程2.3.1 納米氧化鐵黃的制備工藝流程將feso4分析純用蒸餾水溶解，制得feso4溶液，且保證feso4濃度約為4%，向溶液中滴入少量的稀硫酸調(diào)節(jié)ph值在3.2左右。再向燒杯中滴加少量的氨水調(diào)節(jié)ph，用電子攪拌器全力攪拌，調(diào)節(jié)ph值到46.5，制得晶種。往溶液中加入氨水維持溶液的ph值在46.5，反應(yīng)34小時(shí)。隨后，過(guò)濾、干燥。2.3.2 納米氧化鐵黃的改性工藝流程將20.050.0g的納米氧化鐵黃加入150ml的水中，攪拌分散后分的納米氧化鐵黃溶液，再向納米氧化鐵黃溶液中分別添加2050mg的改性劑，在4

5、070恒溫水浴中用電動(dòng)攪拌器以250-400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌一定時(shí)間后過(guò)濾，將過(guò)濾所得的粉體用蒸餾水洗滌3次后放在空氣中干燥，得到改性后的納米氧化鐵黃，晾干之后將改性后的納米氧化鐵黃進(jìn)行裝袋備注好改性工藝，然后對(duì)這些納米氧化鐵黃進(jìn)行測(cè)定，得到改性效果最好的納米氧化鐵黃。3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果十二烷基苯磺酸鈉（sdbs）和辛酸鈉作為表面活性劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12所示：4 結(jié)論通過(guò)上述研究，得出納米氧化鐵黃顏料表面改性的關(guān)鍵技術(shù)如下：（1）納米氧化鐵黃表面改性工藝是用30.0g納米氧化鐵黃配置溶液加入30mg十二烷基苯磺酸鈉，在50恒溫水浴鍋中在300r/min轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)。（2）選用十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑，進(jìn)行表面處理效果最好。參考文獻(xiàn)：1保積慶，沈筱芳，徐劼，易瑋佩.化學(xué)改性對(duì)納米鐵黃粉體表面及其親油化度的影響研究j.礦物學(xué)報(bào)，2015，35（03）：293-298.2張聰.從專利角度分析氧化鐵黃顏料的發(fā)展j.信息記