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水热法合成FeS2粉晶及其生长热动力学的研究

段 鹤 郑毓峰 张校刚 孙言飞 董有忠

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水热法合成FeS2粉晶及其生长热动力学的研究

段 鹤, 郑毓峰, 张校刚, 孙言飞, 董有忠

Hydrothermal synthesis of iron pyrite (FeS22) crystalpowder and the rmal-kinetic study on crystal growth

Duan He, Zheng Yu-Feng, Zhang Xiao-Gang, Sun Yan-Fei, Dong You-Zhong
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  • 采用溶胶_凝胶水热法合成了单相黄铁矿结构的FeS22粉晶. 用x射线衍射、傅 氏变换红外光谱等分析手段对FeS22粉晶进行了表征,以简化的数学模型及相 变理论讨论了晶体 生长过程. 结果表明:FeS22晶粒的生长过程属于相变与扩散的混合机制,符 合经时间 指数修正的二次方动力学方程,是一个生长速率随时间变化的过程;水热晶化温度高于453 K、反应时间超过18 h且有适量的硫参与反应时,可得到单相的黄铁矿型的FeS22
    Single_phase iron pyrite (FeS22) crystalpowder was prepared by so l_gel hydrothermal method, which was characterized via x_ray diffraction, Fourier transform infrared and scanning electron microscope. A simplified mathematic model was established to analyze the crystal growth process. Results indicate that phase transformation and diffusion mechanism control the process, which fits the secon d_order kinetic equation with an exponent 3215 for time t. This is a decel erated process that can be divided into three steps: during the first period, ma rcasite and pyrite phases are produced, and then with inducting of sulfur into t he reaction, the process is dominated by the merging of marcasite into pyrite. U ltimately, with the fuse of small grains and the growing of larger ones, single_ phase iron pyrite crystals grow up through diffusion mechanism.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 50062002)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-05-11
  • 修回日期:  2004-11-02
  • 刊出日期:  2005-02-05

水热法合成FeS2粉晶及其生长热动力学的研究

  • 1. (1)新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐 830046; (2)新疆大学物理系,乌鲁木齐 830046
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 50062002)资助的课题.

摘要: 采用溶胶_凝胶水热法合成了单相黄铁矿结构的FeS22粉晶. 用x射线衍射、傅 氏变换红外光谱等分析手段对FeS22粉晶进行了表征,以简化的数学模型及相 变理论讨论了晶体 生长过程. 结果表明:FeS22晶粒的生长过程属于相变与扩散的混合机制,符 合经时间 指数修正的二次方动力学方程,是一个生长速率随时间变化的过程;水热晶化温度高于453 K、反应时间超过18 h且有适量的硫参与反应时,可得到单相的黄铁矿型的FeS22

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