Phase-controlled synthesis of iron phosphates via phosphation of β-FeOOH nanorods

单斜晶系 磷酸铁 溶解 正交晶系 纳米棒 水溶液 无水的 X射线光电子能谱 结晶 相(物质) 降水 无机化学 化学 磷酸 化学工程 结晶学 材料科学 磷酸盐 晶体结构 纳米技术 物理化学 有机化学 气象学 工程类 物理
作者
Ronghe Lin,Amol P. Amrute,Frank Krumeich,Károly Lázár,Roland Hauert,Maxim Yulikov,Javier Pérez‐Ramírez
出处
期刊:CrystEngComm [Royal Society of Chemistry]
卷期号:18 (18): 3174-3185 被引量:16
标识
DOI:10.1039/c6ce00501b
摘要

Iron phosphates comprise an important class of materials with a wide range of applications. We have designed novel routes for the controlled synthesis of iron phosphate dihydrates of varying crystallographic phases (monoclinic and orthorhombic) and morphologies. Our approach comprises the phosphation of β-FeOOH nanorods with aqueous phosphoric acid solutions. Through a systematic parametric study coupled to an array of characterisation techniques, including XRD, TEM, HAADF-STEM, AAS, N2 sorption, TGA-MS, FTIR, UV-Vis, XPS, EXAFS, EPR, and 57Fe Mössbauer spectroscopy, we unravel the complex synthesis chemistry on both the macroscopic and microscopic levels. It is found that the formation of iron phosphates occurs exclusively under acidic conditions and in general involves the dissolution of β-FeOOH which, upon reaction with H3PO4, precipitates as FePO4·2H2O. The pH of the treatment solution determines the crystallographic phase of the resulting product by regulating the rate of β-FeOOH dissolution and of the precipitation of the iron phosphates, while the treatment time is decisive for the preservation of the morphology. The formation of the monoclinic phase entails a fast iron dissolution and subsequent precipitation in the solution. The generation of the orthorhombic analogue involves an interfacial reaction between H3PO4 and β-FeOOH, forming an amorphous layer of iron phosphate, which crystallises into a pure phase with increasing treatment time. The thermal transformation of hydrated to anhydrous iron phosphates is dependent on the phase and morphology of the precursors. The rod shape of iron-rich orthorhombic FePO4·2H2O can be preserved even after annealing at 923 K, with the formation of mesopores. These novel nanostructures may widen the applications of iron phosphates and the routes developed herein can be anticipated to guide the fabrication of other metal phosphates.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萌213发布了新的文献求助10
1秒前
今后应助zht采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
4秒前
云然发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI5应助plh采纳,获得10
6秒前
负责的方盒完成签到,获得积分10
6秒前
其11完成签到,获得积分20
6秒前
苏满天完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助粗暴的乐巧采纳,获得10
7秒前
7秒前
ddddf发布了新的文献求助30
7秒前
柏林寒冬应助啊aa采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助啊aa采纳,获得10
8秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6应助大糖糕僧采纳,获得10
13秒前
研占发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Sandstorm发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
啊aa完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
小安发布了新的文献求助10
20秒前
Orange应助jiaojiao采纳,获得10
20秒前
20秒前
小易发布了新的文献求助10
21秒前
小熊发布了新的文献求助10
22秒前
刻苦思柔发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
24秒前
踏雪完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
Research Handbook on Corporate Governance in China 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4908652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4185172
关于积分的说明 12997027
捐赠科研通 3951974
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2167233
邀请新用户注册赠送积分活动 1185712
关于科研通互助平台的介绍 1092321