正磷酸铁二水物性质、用途与生产工艺
磷酸铁(Ferric Phosphate)又名磷酸高铁、正磷酸铁。由铁盐溶液和磷酸溶液作用而生成的一种盐,是一种白色、灰白色单斜晶体粉末。其中铁为三价铁,以二水合物居多。磷酸铁化合物最初的应用主要在陶瓷玻璃、农业、钢铁及表面钝化等领域。后来的研究发现,由于其具有丰富的化学结构,所以同时在催化和锂电池电极材料等领域有着重要的应用。此外,磷酸铁还具有丰富的骨架结构,可以用来合成具有空旷骨架结构的微孔磷酸铁材料。
外观与性状:白色,灰白色桃花单斜晶体或粉末
沸点:158ºC at 760mmHg
储存条件:库房低温,通风,干燥,防光照,与氧化剂分开存放
蒸汽压:1.41mmHg at 25°C
1.沉淀法:
以二价铁源合成: 称取等物质的量硫酸亚铁和磷酸,用蒸馏水配成溶液,控制反应温度为70℃,加入过量过氧化氢,用氨水调节 pH至1.5,15 min后过滤、洗涤、80℃烘干,即得FePO4•xH2O产物。
以三价铁源合成: 称取等物质的量硝酸铁和磷酸二氢铵,配成溶液后控制温度为70℃,用氨水调节pH至 1.5,15min后过滤、洗涤、80℃烘干,即得产物。
2.水热法:
以二价铁源合成:称取等物质的量硫酸亚铁和磷酸,用蒸馏水配成溶液,控制反应温度为70℃,加入过量的过氧化氢,有大量浅黄色沉淀产生,用氨水调节pH至1.5,反应15 min后转移至水热釜,温度分别为120℃、150℃和180℃,水热反应6h后过滤、洗涤、80℃烘干,即得产物。另在150℃下,时间分别控制在2h、6h和10h,按照同种方法得到产物。
以三价铁源合成:称取等物质的量硝酸铁和磷酸二氢铵,用蒸馏水配成溶液,控制反应温度为70℃,用氨水调节pH至1.5,15min后转移至水热釜,120℃、150℃和180℃下分别反应6h,过滤、洗涤、80℃烘干,即得产物。
3.将湿法磷酸与硫酸亚铁同时加入到恒温水浴的三口烧瓶中,控制搅拌速率,保持一定的反应温度和反应时间,加入过量的双氧水,用氨水调节pH 至出现大量白色沉淀,并搅拌、沉降冷却至室温,过滤,洗涤后干燥,得到浅黄色磷酸铁粉末。方程式如下:
2H3PO4+2FeSO4+H2O2→2FePO4↓+2H2SO4+2H2O
1. 可以作为选择性催化剂,微孔及介孔纳米磷酸铁具有开放孔道结构和更大的比表面,从而增加催化位置,有利于有机大分子的选择性催化。
2. 磷酸铁是有机农业中批准使用的为数不多几种灭螺剂之一,并且对野生动物无毒。
3. 可以作为一种涂料,有防锈作用。
4. 磷酸铁能作为锂电池的电极材料或作为合成锂电池电极材料LiFePO4的前驱体。
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2.http://baike.baidu.com/view/561291.htm
3.何岗等. 磷酸铁前驱体形貌对磷酸铁锂电化学性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2013(12):2548-2555.
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正磷酸铁二水物
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