纳米氧化铁-催化剂的研制及应用

纳米粒子有很薄的均匀表面层,表面的电子状态会发生变化,有特殊的晶体结构和电子结构,能有效地与其他分子接触,有利于吸附和表面化学反应.因此,采用纳米粉末作催化剂,具有粒径小、密度低、比表面积大、反应活性高、选择性强等优点.纳米催化剂对备种类型的化学反应,尤其对催化氧化、还原和裂解反应都具有更高的活性和选择性,对光解水制氢和一些有机合成反应也有明显的光催化活性,人们把它称为第四代催化剂.a-Fe203是重要的陶瓷气敏材料及其他多种功能陶瓷的原材料,利用其纳米粉末的大比表面积及高化学活性,还可以作某些重要反应的高效催化剂.本文主要叙述采用溶胶-凝胶工艺制备约40nm的a-Fe203粉末.制备过程的关键在于引人适当的缓冲剂和分散剂;同时为达到理想的结果,工艺的每一步都必须严格控制.国家航天部某所用本课题制备的纳米a-Fe203粉末作反应催化剂,结果固体火箭燃料燃烧速率提高一倍多.据国外资料介绍,与其他辅助工艺配合,其效益可增加几倍至十几倍.可以预见,随着应用的广泛,a-Fe203纳米粉末将带来可观的经济效益和社会效益.