天然针铁矿热处理产物的结构特征 - ingenta connect.pdf

· 1442 · 硅 酸 盐 学 报 2013 年 第41 卷第10 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 41 ，No. 10 2 0 1 3 年 1 0 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY October ，2013 DOI ：10.7521/j.issn.0454-5648.2013.10.20 天然针铁矿热处理产物的结构特征 邹雪华，陈天虎，张 萍，陈 冬，刘海波，庆承松 (合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009) 摘 要：采用 X 射线粉末衍射仪、热重分析仪、透射电子显微镜、比表面积分析仪等研究空气中热处理铜陵新桥天然针铁矿的结构演化。热分析结 果表明：针铁矿在154.5 ℃开始脱羟基向赤铁矿转变，在300 ℃时相转变完全。煅烧温度250～700 ℃之间，虽然产物都是赤铁矿，但都保持针铁矿原 有的形貌特征，且产物的比表面积和孔结构随煅烧温度变化有明显差异。300 ℃煅烧产物由于脱羟基水，针铁矿假象颗粒内部出现 1～5 μm 大小的孔， 2 且具有最大的比表面积(107.8 m /g) ；随着煅烧温度升高，由于赤铁矿晶体生长变大，赤铁矿晶体间空隙变大，比表面积逐步降低；煅烧温度大于700 ℃时，由于赤铁矿晶粒生长开始出现颗粒间烧结现象，针铁矿假象颗粒内部和外部空隙进一步减少，当煅烧温度达到900 ℃时，针状形貌变成粗短圆 2 柱状，此时比表面积降至最小值为4.8 m /g 。结果表明：铜陵新桥针铁矿可以在300～400 ℃空气中煅烧获得高比表面积的纳米孔材料，在环境保护领 域具有很大的潜在应用价值。 关键词：天然针铁矿；赤铁矿；热处理；纳米材料；比表面积 中图分类号：P575 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2013)10–1442–05 网络出版时间：2013–09–24 18:23:01 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ1823.020.html Structural Characteristic of Natural Goethite by Thermal Treatment ZOU Xuehua ，CHEN Tianhu，ZHANG Ping ，CHEN Dong，LIU Haibo ，QING Chengsong (School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China) Abstract: A natural goethite from Xinqiao, Tongling was calcined under air atmosphere, and the structure after calcination was char- acterized by X-ray powder diffraction, transmission electron microcopy and nitrogen adsorption-desorption analysis for specific sur- face area and pore size distribution, respectively. The re