第33卷，第12期 2013年12月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33 ,No. 12 -pp3330-3333
December : 2013
铁的氢氧化合物稳定相α：β-FeOOH的表征及光谱分析
徐轶群，杨明，何成达，熊慧欣扬州大学环境科学与环境工程学院，江苏扬州225127
摘要铁的氢氧化合物稳定相针铁矿(α-FeOOH)及四方纤铁矿(3-FeOOH)的合成材料因具有纳米颗粒粒径、较高比表面积，在工业生产和环境治理中被广泛应用。α，BFeOOH作为重金属等污染物的吸附材料尤受关注。但其合成过程中溶液pH值和反应条件(如不同温度下加热或室温磁力搅拌等)对α,β-FeOOH矿物材料晶型、颗粒形貌、尺寸和界面特性的影响及其与矿物环境功能的相关性报道较少。故本工作基于 Fe(NO:)和FeCl:溶液在一定pH值范围内分别易于形成α-FeOOH和β-FeOOH稳定相，利用X射线衍射仪、透射/扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对加热（40和70℃)和磁力搅拌（25℃)条件下形成的矿物α，3 FeOOH的晶型和颗粒形貌结构进行了鉴定与表征，同时利用红外光谱仪测定了矿物表面的特征结构基团。研究结果表明，40和70℃反应温度下形成的矿物Aka-T40，Aka-T70，Gth-T70具有颗粒均一、结晶型较
好、比表面积较大等特性，是良好的去除环境污染物的吸附剂材料。关键词铁的氢氧化合物；针铁矿；四方纤铁矿；光谱分析
中图分类号：0614
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2013)12-3330-04
地球化学、材料学和环境科学等交叉学科研究的热点[0.11] 但反应条件对α,BFeOOH产物形貌结构及界面性质等的影响及其与矿物环境功能的相关性报道却较少。本文基于
铁的氢氧化合物（FeOOH）一直以来被广泛应用于相关
工业生产中，主要可用于催化剂、离子交换剂和电极、磁性材料等的生产[1-3]。近十年来，随着环境科学及矿物材料学的发展，人们开始热切关注自然矿物的环境属性。广产泛存在于废水和水体沉积物等环境介质中的铁的氢氧化合物是铁细菌一矿物一水相间交互作用的重要媒介，为主要关注的非金属矿物之一。因FeOOH矿物具有稳定的化学性质和较高比表面积，可与环境中金属离子、有机质和微生物发生交互作用，该类矿物在表生环境中的自净化功能引起了国内外众多学者的重视，视为具有良好环境相容性的一类矿物吸附材料[-6]。自然环境中FeOOH通常以针铁矿（α-FeOOH)、四方纤铁矿(B-FeOOH)和纤铁矿(Y-FeOOH)等多种同质异相体形式存在。α,3-FeOOH较Fe0OH的其他矿相稳定，它们的环境功能倍受关注。
众多研究表明，矿物的转化迁移及环境功能不仅与矿物的晶型、矿物相的稳定和转化有关，还与矿物的颗粒形貌结构、界面性质等密切相关。因而铁的氢氧化合物稳定相 α,β-Fe00H等环境矿物材料的合成及环境应用成为近年来
收稿日期：2013-07-31，修订日期：2013-10-20
Fe(NOs)和FeCl溶液在一定pH值范围内分别易于形成α-FeOOH和3-FeOOH稳定相，进一步探讨了Fe（NOa)和 FeCl溶液在不同加热温度或室温磁力搅拌条件下合成铁的氢氧化合物稳定相α，3-Fe0OH的晶型及颗粒形貌结构，并对产物表面结构基团进行了光谱分析，其分析结果可为α,β FeOOH矿物在环境治理中的应用提供有力的理论依据。
1实验部分 1.1:
铁的氢氧化合物α，BFeOOH的制备
铁的氢氧化合物中稳定相针铁矿（Goethite)与四方纤铁矿（Akaganeite)样品的合成方法及条件见表1。沉淀物形成
后取出离心，透析去杂质离子，冷冻干燥，贮存备用。 1.2样品的表征与光谱分析
αB-FeOOH样品的晶型用德国布鲁克AXS公司的D8 ADVANCE型多晶X射线衍射仪(XRD)分析，XRD选择的工作条件：CuKa线，40kV，200mA，扫描速度6°，min-1，扫描范围10°～80°。样品的形貌结构由荷兰PHILIPS的
基金项目：国家自然科学基金项目（40902018)和扬州大学新世纪创新人才基金项目资职
作者简介：徐轶群，1974年生，扬州大学环境科学与环境工程学院讲师
*通讯联系人e-mail：hxxiong@yzu.edu.cn
e-mail : yqxi@ yzu, edu. en