无机化学学报

无机矿化剂辅助水热合成高长径比的α-Fe₂O₃多孔纳米线

Inorganic Mineralizer-Assisted Hydrothermal Synthesis of Porous α-Fe₂O₃ Nanowires with High Aspect Ratio

作者	单位
申能美	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，太原 030001 中国科学院研究生院，北京 100049 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
燕来	中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
贾小静	中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
杨勇	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，太原 030001 中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
李永旺	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，太原 030001 中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001

摘要: 本文以K₂SO₄为矿化剂，在100 ℃低温水热条件下，制备出大量形貌均一、高分散的直径约40 nm、长度为2~3 μm的α-FeOOH纳米线。该纳米线在300 ℃煅烧2 h后，得到一维形貌保持良好且表面具有多孔结构、长径比可达20的α-Fe₂O₃纳米线。通过XRD、FTIR、TG-DSC、HRTEM、SAED以及N₂物理吸附技术对产物的形貌和结构进行了表征。研究发现，无机盐对一维纳米线形貌的控制至关重要，还详细讨论了K₂SO₄在α-FeOOH纳米线的成核和生长过程中所起的作用。

关键词: 纳米线氧化铁水热合成无机矿化剂

基金项目:

Abstract: In this work, a large amount of uniform and high-dispersed α-FeOOH nanowires with diameters of 40 nm and lengths up to 2~3 μm were synthesized via a low-temperature hydrothermal route using K₂SO₄ as mineralizer. After sintered at 300 ℃ for 2 h, porous hematite (α-Fe₂O₃) nanowires with aspect ratios up to about 20 were obtained and the one-dimension morphologies still kept well. The morpjologies and structure of the samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), transmission and high-resolution transmission electron microscopy (TEM & HRTEM), thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG-DSC) and N₂ physisorption measurements. The inorganic mineralizer (K₂SO₄) plays a key role in controlling the nucleation and growth of the nanowires and the function of K₂SO₄ were also discussed.

Keywords: nanowire iron oxide hydrothermal synthesis inorganic mineralizer

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申能美,燕来,贾小静,杨勇,李永旺.无机矿化剂辅助水热合成高长径比的α-Fe₂O₃多孔纳米线[J].无机化学学报,2010,26(5):846-852.

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