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粒径均一、形貌特殊的单分散赤铁矿(a-Fe2O3)具有优良催化、电学和磁学等性能,使其在光、电、磁、催化以及医药等领域广泛应用。Fe(Ⅱ)参与的化学沉淀法是一种高效、环境友好且能催化合成赤铁矿的方法;但参与反应的Fe(Ⅱ)易被氧化难以在空气中稳定存在,因此该反应条件苛刻,不易操作;此外,Fe(Ⅱ)在高pH反应体系中易沉淀,催化效果减弱。本文分别以抗坏血酸(AA)、草酸(OA)、葡萄糖(G)为还原剂、尿素为沉淀剂,通过化学沉淀法、沉淀-煅烧法合成了不同形貌的α-Fe2O3;利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(sEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)及比表面积分析(BET)等表征了产物的物相组成、形貌、粒径及比表面积等性质;研究了不同形貌的α-Fe2O3在自然光照条件下对阳离子型染料亚甲基蓝(MB)的降解能力,并探讨了矿物降解MB效率的相关影响因素。取得的主要结果有:1、还原剂(AA、OA、G)参与的化学沉淀法催化合成了不同类型的铁氧化物和不同形貌、粒径大小的赤铁矿。反应体系pH、温度和时间等因素影响合成产物的转化速率、物相组成和结晶度。pH7为转化的最适pH值;随温度升高产物由纤铁矿向针铁矿进而转化为赤铁矿;延长反应时间则能提高产物结晶度;体系Fe3+和NaOH溶液的初始浓度通过影响Fe3+水解程度可调控产物粒径大小,较低浓度的Fe3+及NaOH溶液有助于形成较小粒径产物;还原剂(AA、OA、G)的添加量影响产物物相组成、结晶度和形貌。AA添加量由0.5%增加至1%,产物形貌由粒径50-80nm的圆球体转变为直径50-80nm,长度200-300nm的椭球体,增至2%时,形貌转变为直径50-80nm,长度400-500nm的纺锤体;OA添加量对产物结晶度影响显著、而对形貌影响不明显;G添加量为0.25-2%时合成产物为赤铁矿(α-Fe2O3),形貌由G添加量为0.25%时直径50-80nm的圆球体转变为G添加量为2%时直径50-80nm、长度150-200nm的短椭球体;当添加量为4%和10%时产物则分别为磁赤铁矿(γ-Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。2、尿素参与的均匀沉淀法合成了赤铁矿和四方纤铁矿。尿素/Fe3+摩尔比及Fe3+溶液的初始浓度对产物结晶度和粒径具有调控作用。合成赤铁矿呈粒径20-30nm、形貌不规则颗粒体;四方纤铁矿则多为直径20-50nm,长度150-500nm的纳米棒,当Fe3+溶液浓度增至0.132 mol/L时可得直径30-50nm,长度400-500nm的四方纤铁矿(β-FeOOH)、经煅烧可合成多孔结构的α-Fe2O3纳米棒,且随煅烧温度升高,赤铁矿结晶度逐渐增加。3、2%AA还原条件下合成的纺锤体α-Fe2O3对MB的降解效率最高,其降解动力学曲线符合一级动力学方程,该过程为α-Fe2O3作为Fe3+离子供体的类芬顿反应。α-Fe2O3对MB的降解效率随体系H2O2含量和矿悬液浓度增加而提高,但随体系酸度的增加而先增加后逐渐减小。