iron(III) oxide | 1309-37-1

• 物质功能分类: 无机化工 - 氧化物和过氧化物 - 金属氧化物
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 过渡金属有机体
• 英文名称: iron(III) oxide
• 英文别名: iron oxide；ferric oxide；hematite；maghemite；iron trioxide；Rouge；iron;trihydrate
• CAS: 1309-37-1
• 化学式: Fe₂O₃
• 分子量: 159.692
• InChiKey: YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1538°C
• 密度：
  5.24
• 闪点：
  >230 °F
• 溶解度：
  溶于温盐酸，微溶于硫酸。
• 暴露限值：
  a/nm

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.48
• 重原子数：
  5
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  3
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  3

安全信息

• 职业暴露等级：
  B
• 职业暴露限值：
  TWA: 5 mg/m3
• TSCA：
  Yes
• 立即威胁生命和健康浓度：
  2,500 mg Fe/m3
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S26
• 危险类别码：
  R36/37/38
• 海关编码：
  2821100000
• 危险品运输编号：
  UN 1376
• RTECS号：
  NO7400000
• 危险标志：
  GHS02,GHS05
• 危险性描述：
  H225,H318
• 危险性防范说明：
  P210,P280,P305 + P351 + P338 + P310,P370 + P378,P403 + P235

制备方法与用途

三氧化二铁（Fe₂O₃），通常被称为氧化铁或红铁粉，是一种重要的无机化合物，在多个领域中有着广泛的应用。

主要用途

1. 涂料行业：作为颜料使用。
2. 电子工业：用于制造陶瓷、电子管等产品中的电阻材料。
3. 冶金业：作为还原剂和脱氧剂使用。
4. 化工行业：用作催化剂载体或助剂。
5. 医药领域：某些形式的氧化铁可以用于制备药物，如口服铁剂。

制备方法

1. 云母赤铁矿法：

   • 从精选后的云母赤铁矿石中提取。
   • 经湿球磨机研磨、脱水、烘干和粉碎过程制成产品。

2. 硫酸亚铁氧化法：

   • 首先通过化学反应制备硫酸亚铁。
   • 然后将硫酸亚铁在特定条件下氧化，生成三氧化二铁。

3. 直接氧化黄铁矿法：

   • 从天然存在的黄铁矿中提取，并通过氧化过程获得。

4. 实验室制备方法：

   • 如使用Fe(NO₃)₃溶液和FeCl₂溶液的反应来制备，涉及复杂的化学步骤如加热、水解等。
   • 另一种是采用透明氧化铁黄煅烧脱水得到透明氧化铁红的方法。

性质

• 颜色：通常呈现为红色或棕色粉末。
• 熔点与沸点：具有较高的熔点和沸点，分别为1605℃ 和2980℃。
• 化学稳定性：相对稳定，在一般条件下不易与其他物质发生反应。

安全与健康

虽然氧化铁在许多应用中是安全的，但长期暴露于高浓度的三氧化二铁粉尘下可能对人体产生不良影响。因此，在生产和使用过程中需要注意防护措施，并遵循相关的安全规范和标准。

总之，三氧化二铁因其独特的物理化学性质而被广泛应用于多个行业领域。正确的制备方法、合理的用途选择以及严格的安全管理是确保其有效利用的关键所在。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  iron(III) oxide 在 SO₂ 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 三氧化硫
  参考文献：
  名称：

  XXXI.—二氧化硫对金属氧化物的作用。第1部分

  摘要：

  DOI：

  10.1039/ct9171100379
• 作为产物：
  描述：

  Prussian blue 在 air 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 反应 3.0h， 生成 iron(III) oxide
  参考文献：
  名称：

  Fabrication of double-shelled Fe2O3/CeO2 boxes from CeO2-modified Prussian blue and their enhanced performances for CO removal and water treatment

  摘要：

  Multiple components and well-defined complex nanostructures may synergistically enhance the performance and application of composite materials. Herein, hierarchical double-shelled Fe2O3/CeO2 microboxes, with the robust Fe2O3 hollow microcubes inside and CeO2 shell outside, were fabricated by a facile wet chemical process, which involved the decoration of Fe-4[Fe(CN)(6)](3) microcubes with CeO2 nanoparticles, followed by the thermal decomposition of this precursor in air. The non-equilibrium heat treatment induced heterogeneous contraction process during the calcination of the Fe-4[Fe(CN)(6)](3)/CeO2 precursor in air, which is responsible for the formation of the unique hollow structures. The pre-deposited CeO2 nanoparticles acted as stabilizer for the exterior surface of Fe-4[Fe(CN)(6)](3) cubes, and consequently played a crucial role in the formation of the unique hollow structures. The CeO2 molar concentration of the resultant products could be tailored by simply varying the feeding amount of Ce(NO3)(3). As a CO oxidation catalyst, the as-prepared Fe2O3/CeO2 microboxes displayed higher catalytic activity in comparison with both CeO2 particles and Fe2O3 cubes owing to the high specific surface area and the synergetic interaction between Fe2O3 and CeO2. More importantly, the catalytic performance is closely associated with the component ratio between Fe2O3 and CeO2. In addition, the Fe2O3/CeO2 microboxes also exhibited significant adsorption capacity of Congo red, implying their potential application in water treatment. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

  DOI：

  10.1016/j.jallcom.2017.07.201
• 作为试剂：
  描述：

  Benzopicene 在 platinum(IV) oxide 、 iron(III) oxide 作用下， 以59 %的产率得到indeno[1,2,3,4-pqrs]picene
  参考文献：
  名称：

  Post‐formation of fused pentagonal structure on fjord region of polyaromatic hydrocarbons under hydrothermal conditions

  摘要：

  This study explores the synthesis of cyclopenta‐fused polyaromatic hydrocarbons (CP‐PAHs) via Pt‐catalyzed cyclization in water, focusing on the formation of fused pentagonal rings within heavily fused PAH frameworks. Utilizing platinum catalysts at lower temperatures (200‐260°C) in water, led to the successful synthesis of singly cyclized CP‐PAHs. The reaction conditions facilitated the mono‐cyclization of substrates such as dibenzo[g,p]chrysene and its isomers, yielding the desired products while suppressing the formation of bis‐cyclized compounds. The use of Fe2O3 as an additive in conjunction with PtO2 was effective to suppress hydrogenation of the substrates and products. The products exhibited a redshift in UV‐visible absorption and photoluminescence bands due to a decrease in the HOMO–LUMO energy gap. These findings highlight the potential of Pt‐catalyzed cyclization for the controlled synthesis of CP‐PAHs, with implications for various applications in materials science.

  DOI：

  10.1002/chem.202400987

文献信息

• Nano-Azo Ligand and Its Superhydrophobic Complexes: Synthesis, Characterization, DFT, Contact Angle, Molecular Docking, and Antimicrobial Studies
  作者：Gehad G. Mohamed、Walaa H. Mahmoud、Ahmed M. Refaat

  DOI：10.1155/2020/6382037

  日期：2020.10.16

  measurements. The IR spectra revealed the binding of the azo ligand to the metal ions via two azo nitrogen atoms and protonated carboxylate O in a neutral tetradentate manner. Both IR and 1H NMR spectra documented the involvement of the carboxylate group without proton displacement. The thermal studies pointed out that the complexes had higher thermal stability comparable with that of the free ligand. SEM images

  合成了衍生自间苯二胺和对氨基苯甲酸的 2,2'-(1,3-亚苯基双(二氮烯-2,1-二基))双(4-氨基苯甲酸)重氮配体 (H2L) 的金属配合物，并具有不同的光谱、热和分析工具。H2L 配体与金属离子 Cr(III)、Mn(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Zn(II) 和 Cd(II) 反应为 1 : 1 化学计量。根据电子和磁矩测量，所有配合物都显示出八面体几何形状。红外光谱显示偶氮配体通过两个偶氮氮原子和质子化的羧酸盐 O 以中性四齿方式与金属离子结合。IR 和 1H NMR 光谱都记录了羧酸盐基团的参与，而没有质子置换。热研究指出，与游离配体相比，配合物具有更高的热稳定性。SEM 图像揭示了重氮配体及其纳米结构形式的 Cd(II) 配合物的存在。接触角测量证明 Cd(II) 配合物可以被认为是一种超疏水材料。理论优化了H2L和[Cd(H2L)Cl2]
• Coupled-substituted double-layer Aurivillius niobates: structures, magnetism and solar photocatalysis
  作者：Sonia Rani、Gollapally Naresh、Tapas Kumar Mandal

  DOI：10.1039/c9dt04339j

  日期：——

  ranging from 2.25-2.94 eV. While the compounds show paramagnetic behaviour with no indication of magnetic phase transition or ordering in the temperature range 5-300 K, the Mn compound stabilizes with a low-spin (LS) configuration in contrast to all others (Cr, Fe and Co compounds), which adopt a high-spin (HS) configuration. The stabilization of the LS configuration (t42g) of the Mn compound occurs

  层状钙钛矿用于阳光驱动催化的研究在当代无机材料研究中引起了很多关注。尽管三维钙钛矿的组成改性是普遍存在的，但在钙钛矿层厚度低时，在层状钙钛矿尤其是铌酸盐的情况下，它们很少出现。我们在这里报告通过采用SrBi2Nb2O9的异价偶联取代策略，对一系列无铅双层铌酸奥利奇柳酸盐LaBi2Nb1.5M0.5O9（M = Cr，Mn，Fe，Co）进行固态合成。使用P-XRD数据对化合物的Rietveld结构进行的改进表明，在非中心对称的A21am空间群中，与母体同构的3dn过渡金属结合的双层Aurivillius niobates的形成。这些化合物在可见光区域显示出光吸收，吸收尾部延伸至约650 nm，带隙范围为2.25-2.94 eV。尽管这些化合物在5-300 K的温度范围内表现出顺磁行为，但没有磁性相变或有序的迹象，但与所有其他化合物（Cr，Fe和Co化合物）相比，Mn化合物以低旋转（LS）构型稳定。
• Thermochemistry of cation disordered Li ion battery cathode materials, (M′ = Nb and Ta, M′′ = Mn and Fe)
  作者：Tamilarasan Subramani、Alexandra Navrotsky

  DOI：10.1039/c9ra09759g

  日期：——

  High temperature oxide melt solution calorimetry studies on (M′ = Nb5+, M′′ = Mn3+ and Fe3+ and x = 0.20, 0.30 and 0.40) oxides and a new family of Ta containing Li excess disordered cathode materials, (M′ = Ta5+, M′′ = Fe3+ and x = 0.20, 0.30 and 0.40), synthesized by a rapid quenching method, are reported in this study. The enthalpies of formation determined from high temperature calorimetry studies

  (M' = Nb 5+ , M'' = Mn 3+ and Fe 3+ and x = 0.20, 0.30 and 0.40)氧化物和新的Ta族含Li过量无序正极材料的高温氧化物熔体溶液量热研究，本研究报道了采用快速淬火法合成的（M′ = Ta 5+，M′′ = Fe 3+和x = 0.20、0.30和0.40）。由高温量热法研究确定的生成焓表明，化合物的稳定性随着每个分子式单元中锂含量的增加而增加。更碱性的Li 2之间的反应O 和酸性过渡金属氧化物导致这些化合物的生成焓更负。该工作表明，形成焓项在室温下稳定这种无序锂离子材料中起更重要的作用，而构型熵以及晶格熵（振动和磁性）有助于样品在高温下淬火的稳定性.
• CeO2 promoting allyl alcohol synthesis from glycerol direct conversion over MoFe/CeO2 oxide catalysts: morphology and particle sizes dependent
  作者：Hai Lan、Jia Zeng、Biao Zhang、Yi Jiang

  DOI：10.1007/s11164-018-3694-4

  日期：2019.3

  non-supported, nanocube, and nanoparticle) oxide catalysts were designed for gas-glycerol direct catalytic conversion into allyl alcohol. The catalysts also were characterized by XRD, TEM, BET, H2-TPR, and NH3-TPD. Mo–Fe oxides were highly dispersed on the surface of c-CeO2 and p-CeO2 supports, different with the MoFe-N consist of crystalline Fe2(MoO4)3 and Fe2O3 crystalline phase. The support effect and special

  设计了MoFe-N，MoFe / c-CeO 2，MoFe / p 1 -CeO 2和MoFe / p 2 -CeO 2（其中N，c和p代表无载体，纳米立方体和纳米颗粒）氧化物催化剂用于气-甘油直接催化转化为烯丙醇。催化剂还通过XRD，TEM，BET，H 2 -TPR和NH 3 -TPD表征。Mo-Fe氧化物高度分散在c-CeO 2和p-CeO 2载体的表面上，与MoFe-N的不同之处在于晶体Fe 2（MoO 4）3和Fe 2 O 3结晶相。CeO 2的支撑作用和特殊的自然性能显着提高了相对于MoFe / CeO 2，气体甘油对烯丙醇的选择性。该p的CeO 2具有低颗粒尺寸和结晶度优于高结晶性纳米立方体C-的CeO 2，以促进其与钼铁氧化物活性组分的相互作用，并且改善钼铁/铈的表面酸位点的浓度和还原2以及无需任何额外的氢供体，即可从气体甘油合成烯丙醇的催化活性和稳定性。在MoFe / p 2
• Controllable Synthesis of Mesoporous Iron Oxide Nanoparticle Assemblies for Chemoselective Catalytic Reduction of Nitroarenes
  作者：Ioannis T. Papadas、Stella Fountoulaki、Ioannis N. Lykakis、Gerasimos S. Armatas

  DOI：10.1002/chem.201504685

  日期：2016.3.18

  electronics to magnetism, and catalysis. Recent efforts have targeted new nanostructured forms of Fe2O3 with high surface area‐to‐volume ratio and large pore volume. Herein, the synthesis of 3D mesoporous networks consisting of 4–5 nm γ‐Fe2O3 nanoparticles by a polymer‐assisted aggregating self‐assembly method is reported. Iron oxide assemblies obtained from the hybrid networks after heat treatment have

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