均匀纺锤形α-FeOOH制备过程研究 Ⅰ.制备工艺

本文以Na2CO3作沉淀剂，在FeSO4溶液中形成Fe（OH）2·FeCO3沉淀，通入空气氧化制备纺锤形α－FeOOH粒子。研究了温度、碱比、FeSO4配料浓度、通气量和搅拌转速、阳离子掺杂剂对铁黄粒子形貌的影响，得到了较优的合成工艺条件。制备出长轴为0．3μm，轴比为3─5，均匀、无枝杈的纺锤形α－FeOOH粒子。

掺杂对酸法铁黄制备过程的影响

研究了酸法铁黄制备过程中掺杂Ｚｎ２＋，Ｎｉ２＋，Ｃｄ２＋，Ｃｒ３＋，Ｓｎ２＋，ＰＯ３－４等离子对晶种及铁黄形态和结构的影响，并初步探讨了杂质的作用机制。研究发现：掺杂离子改变晶种及铁黄的形态和结构；掺杂Ｚｎ２＋可增加晶种轴比，减少枝杈和孪晶，优化铁黄形态。

EDTA对γ-FeOOH制备过程的影响

在以FeSO4和NaOH为原料制备铁黄时，反应初期加入EDTA能诱导γ—FeOOH的生成。当初始反应液中EDTA的浓度大于某一临界值C*时，才能得到纯γ—FeOOH，且C*随碱比和温度的升高而增大。γ—FeOOH粒子成核期内Fe（Ⅱ）／Fe（Ⅲ）＝2。EDTA分子中以一定距离分隔的2个羧基是诱导γ—FeOOH粒子成核的关键基团，由于聚丙烯酸分子的柔软性，其也可以诱导γ—FeOOH的生成。

EDTA对γ-FeOOH制备过程的影响

ＦｅＳＯ４制备铁黄时，ＥＤＴＡ的存在能诱导γ－ＦｅＯＯＨ粒子的生成。采用明胶防氧化技术，通过ＸＲＤ检测到铁黄合成过程中中间体为绿锈Ｉ，绿锈在各晶面的衍射强度，当转化率为３０％～４０％时衍射峰最强。在反应液中加入ＥＤＴＡ时，中间体绿锈既存在较强的［００ｃ］面衍射峰，也存在明显的非［００ｃ］晶面衍射峰。这表明ＥＤＴＡ促成绿锈ａ方向的优先生长，从而通过改变绿锈的结构调节γ－ＦｅＯＯＨ粒子的生长。

掺杂对碱法铁黄制备过程的影响

本文研究了碱法α－FeOOH制备过程中掺杂SiO32-和Mn2+、Zn2+对反应过程、铁黄形貌和结构的影响。研究发现，同时掺入Na2SiO3和ZnSO4能制得粒子小、均匀性好、针形好、枝杈少的α－FeOOH，经热处理得到的α－Fe2O3磁性能较优，比表面积较高。

混沌理论及其哲学思考

世界上的事物是复杂的,变化也是奥秘莫测的,无论对自然科学还是对社会科学都一样。随着科技的进步,我们认识到世界是一个开放的世界,宇宙是一个非平衡的宇宙。物质的多种形态都表现为非平衡态,人们的注意力自然转入对于非平衡态、非线性、无序、不稳定和多样性的关注。这就是当代著名的混沌理论。有人说,20世纪科学有三件大事被载入史册,那就是相对论、量子力学和混沌理论。混沌的重要性由此可见一斑。

均匀纺锤形α-FeOOH制备过程研究Ⅱ.过程工程规律

本文验证了α－FeOOH制备过程为传质控制，建立了铁黄体系反应液的流变模型，从工程角度分析了初始混合状态、通气量和转速对铁黄形貌的影响规律。研究结果对过程放大具有指导意义。

热重技术研究α-Fe_2O_3超微粒等温还原动力学及机理

采用ＴＧ、ＸＲＤ、ＨＲＥＭ研究了掺硅针形超微粒α－Ｆｅ２Ｏ３在氮氢混合气中等温还原机理，并给出了等温还原动力学方程。ＴＧ研究结果表明，掺硅α－Ｆｅ２Ｏ３的等温还原过程符合缩核机理模型，ＨＲＥＭ照片也证实了这点；掺硅α－Ｆｅ２Ｏ３的等温还原动力学符合Ｅｒｏｆｅｅｖ方程。

均匀纺锤形α-FeOOH微晶制备过程

在过程分析的基础上，以Ｎａ２ＣＯ３作为沉淀剂，在ＦｅＳＯ４溶液中形成Ｆｅ（ＯＨ）２－ＦｅＣＯ３沉淀，通入空气氧化制备了均匀纺锤形α－ＦｅＯＯＨ微晶。研究了碱比、通气量、温度、浓度、搅拌转速以及加料方式等对制备过程以及纺缍形铁黄形态的影响规律，并制备出粒度为０．２μｍ，轴比为３～４，均匀、无枝杈的纺锤形α－ＦｅＯＯＨ粒子。实验验证了该过程为传质控制。

掺硅对铁黄合成过程及铁黄形态的影响 Ⅰ.掺硅时间和掺硅量的影响

研究了掺硅时间和掺硅量对铁黄形态及结构的影响规律，制得了分布均匀、无枝叉的超细铁黄，其平均长轴为０．２～０．２５μｍ，轴比＞９。发现反应开始时硅酸钠的添加量越大，铁黄粒子越小，分布也越均匀，最终铁黄的结构变化也越大。当反应初期合成体系中硅原子与铁原子的摩尔比大于０．０１５时，反应过程会生成Ｆｅ３Ｏ４。铁黄合成后期掺硅对铁黄大小和轴比影响不大，但可以有效防止铁黄粒子凝并。