IONPs共沉淀反应初始阶段形成纳米颗粒的晶相研究

氧化铁纳米颗粒（IONPs）的共沉淀形成机制研究一直是一个长期的挑战，因为铁的水解反应具有快速的反应动力学和高度的复杂性。虽然有些研究表明Fe₃O₄纳米晶体是通过~ 1-2 nm初级粒子间的积聚进行生长，但这些初级粒子的具体相组成及转变仍然不明确。 本文设计了一种气/液混合相流体反应器，用于研究共沉淀法反应初始阶段所形成IONPs的相组成及演变。利用气/液混合相流体反应器控制反应时间从3 s到5 min以上，结合同步辐射XRD和球差电镜分析成功地确定了Fe₃O₄相和Fe(OH)₃、α-FeOOH、γ-FeOOH等中间相随反应时间的变化。研究发现，Fe³⁺离子在碱性条件下首先水解生成Fe(OH)₃相, Fe(OH)₃相迅速脱水生成α-FeOOH相，在Fe²⁺离子的参与和催化作用下，α-FeOOH相最终转变为Fe₃O₄相。

该工作“Revealing the Crystal Phases of Primary Particles Formed during the Coprecipitation of Iron Oxides”目前已被《Chemical Communications》接收并在线发表：Please find your article online here: https://doi.org/10.1039/D2CC01617F