Гидротермальный синтез нанодисперсной "железной слюдки" из желтого железоокисного пигмента

Изучено влияние температуры предварительной термообработки на воздухе желтого железоокисного пигмента (фаза a-FeОOН) в интервале температур t от 150 до 200 °С на дисперсный состав «железной слюдки» (фаза a-Fe2O3 с пластинчатой формой кристаллов), которая образуется при гидротермальной обработке (230±5 °С) образцов желтого железоокисного пигмента в водном растворе гидроксида калия с концентрацией 3,5 моль/л. Установлено, что с увеличением температуры предварительной термообработки от 150 до 200 °С размер областей когерентного рассеяния, рассчитанный из данных рентгенофазового анализа и средний размер кристаллов d «железной слюдки» (в плоскости пластины), наблюдаемый с помощью растрового электронного микроскопа, уменьшаются по сравнению с образцами, не прошедшими предварительную термообработку, соответственно в ~ 2 и ~ 20 раз. Существенное изменение формы кристаллов исходной (a-FeOОН - игольчатая форма кристаллов) и образующейся фаз (a-Fe2O3 - пластинчатая форма кристаллов) при фазовом превращении свидетельствует о том, что превращение a-FeOОН ® a-Fe2O3 протекает по механизму «растворение - осаждение» путем растворения кристаллов неравновесной в данных термодинамических условиях фазы (a-FeOОН), образования зародышей и роста кристаллов равновесной фазы (a-Fe2O3). Сделан вывод об образовании зародышей a-Fe2O3 на поверхности кристаллов желтого железоокисного пигмента в процессе предварительной термообработки. Количество образовавшихся зародышей тем больше, чем выше температура t и продолжительность t предварительной термообработки. Эти параметры ( t и t) позволяют целенаправленно варьировать количество зародышей α-Fe2O3 и, как следствие, дисперсный состав «железной слюдки».