无机化学学报

Mn离子掺杂对α-FeOOH结构和形貌的影响

Influence of Mn-Dopant on the Structure and Morphology of α-FeOOH Nanorods

作者	单位
任利荣	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化重点实验室，太原 030001 中国科学院研究生院，北京 100049 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
燕　来	中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
王　毅	中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
王　洪	中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
杨　勇	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化重点实验室，太原 030001 中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001
李永旺	中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化重点实验室，太原 030001 中科合成油技术有限公司，太原 030001 煤炭间接液化国家工程实验室，太原 030001

摘要: 本文采用水热合成方法，在120 ℃碱性条件下制备出形貌均一的短棒状α-FeOOH纳米粒子，对其进行了金属离子Mn的掺杂。系统研究了Mn离子掺杂对产物物相结构和形貌的影响，对产物进行了X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、穆斯堡尔谱(MES)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征。结果表明：低浓度Mn离子掺杂对α-FeOOH的形成起了形貌和物相调控作用。α-FeOOH纳米棒的长径比随着Mn离子加入量的增大逐渐增加；当n_Mn(Ⅱ)/n_Fe(Ⅲ)=0.30时，产物变成了α-(Fe，Mn)OOH和MnFe₂O₄的混合物，形貌为纳米棒和纳米颗粒。

关键词: Mn掺杂 α-FeOOH 水热合成纳米棒

基金项目:

Abstract: Goethite (α-FeOOH) nanorods with uniform sizes were successfully prepared by hydrothermal method in alkaline solutions at 120 ℃. The effects of Mn-dopant on the phase structure and morphology were investigated systematically using X-ray diffraction (XRD), m?ssbauer spectroscopy (MES), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), field-emision scanning electron microscopy (FE-SEM), and high-resolution transmission electron microscope (HRTEM). It was found that the concentration of Mn²⁺ ion plays an important role in modulating the morphology and phase structure of α-FeOOH. The aspect ratio of nanorods increases with Mn ion concentration increasing. When the atomic ratio of Mn ion and Fe ion (n_Mn(Ⅱ)/n_Fe(Ⅲ)) is 0.30, the α-(Fe,Mn)OOH and MnFe₂O₄ mixture was formed with the morphology of irregular nanorods and nanoparticles.

Keywords: Mn-dopant α-FeOOH hydrothermal nanorods

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任利荣,燕　来,王　毅,王　洪,杨　勇,李永旺.Mn离子掺杂对α-FeOOH结构和形貌的影响[J].无机化学学报,2012,28(6):1111-1116.

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