三水合铁钛 | 12168-52-4

• 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
• 中文名称: 三水合铁钛
• 中文别名: 钛酸亚铁
• 英文名称: ilmenite
• 英文别名: iron;titanium;trihydrate
• CAS: 12168-52-4
• 化学式: FeO₃Ti
• 分子量: 151.725
• InChiKey: YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  ~1470℃ [KIR83]
• 密度：
  4.720
• 稳定性/保质期：

  钛酸亚铁较为稳定，难溶于水，也不与稀的弱酸反应。它会在加热条件下，在浓硫酸、盐酸和氧气的混合物中分解。

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

制备方法与用途

生产方法

在自然界中，钛酸亚铁以尖钛铁矿的形式存在。

制备方法：可通过将化学计量的TiO₂与FeO在700℃下烧结，或者将化学计量的H₂TiO₃与FeCl₂烧结来制得钛酸亚铁。反应方程式如下：

[ \text{TiO}_2 + \text{FeO} \rightarrow \text{FeTiO}_3 ]

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  三水合铁钛 在 Na₂CO₃ 作用下， 生成 镍化钛
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Ti: MVol., 5.4, page 271 - 285

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  dioxide titanium 在 FeCl₂ 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 三水合铁钛
  参考文献：
  名称：

  Bourgeois, L., Bulletin de la Societe Francaise de Mineralogie, 1892, vol. 15, p. 194

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  布洛芬 在 sodium persulfate 、 三水合铁钛 、 羟胺 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 1.0h， 生成 4-异丁基苯乙酮 、 2-hydroxy-2-(4-(1-hydroxy-2-methylpropyl)phenyl)propanoic acid 、 4-乙基苯甲醛 、 对羟基苯甲酸
  参考文献：
  名称：

  羟胺促进钛铁矿表面的Fe（III）/ Fe（II）循环，以增强过硫酸盐催化活化和水性布洛芬降解

  摘要：

  这项研究表明，通过将天然存在的钛铁矿与羟胺（HA）和过硫酸盐（PS）偶联，可以降解水中新出现的药物污染物（例如布洛芬）的新系统。钛铁矿是能够激活过硫酸盐，以产生硫酸根（SO 4 - ·）和羟基自由基（HO·）。通过在HA促进的钛铁矿表面上有效的Fe（III）/ Fe（II）循环，可通过在溶液中添加少量羟胺来极大地改善自由基的产生，这已通过X射线光电子能谱和顺磁性电子得到了证实。共振（EPR）光谱分析。SO 4 -·和HO·对布洛芬降解的贡献相当，这通过自由基清除试验得到了证实。随着钛铁矿，PS和HA剂量的增加，降解得到增强，但HA在高浓度下表现出较强的清除作用。钛铁矿/ PS / HA工艺在实际处理的废水中效果很好，因为表面控制的自由基生成受水基质的影响较小。然而，应关注通过该方法在含溴化物的水中形成溴酸盐的问题。布洛芬已部分矿化，降解产物通过ESI-tqMS鉴定。基于产物鉴定，提出了自由

  DOI：

  10.1016/j.cattod.2019.04.081

文献信息

• Ferromagnetic photocatalysts of FeTiO₃–Fe₂O₃ nanocomposites
  作者：Baizhi Gao、Caiping Yang、Jun Chen、Yuxing Ma、Jiachen Xie、Hao Zhang、Lujun Wei、Qi Li、Jun Du、Qingyu Xu

  DOI：10.1039/c7ra11007c

  日期：——

  Besides harvesting sunlight over a broad wavelength range as much as possible, the efficient separation of photo-generated electron–hole pairs is vital for the development of high-quality photocatalysts.

  除了尽可能广泛地利用光谱范围内的太阳能外，高效分离光生电子-空穴对对于高质量光催化剂的发展至关重要。
• Design of visible-light photocatalysts by coupling of narrow bandgap semiconductors and TiO2: effect of their relative energy band positions on the photocatalytic efficiency
  作者：Sher Bahadur Rawal、Sandipan Bera、Daeki Lee、Du-Jeon Jang、Wan In Lee

  DOI：10.1039/c3cy00004d

  日期：——

  According to relative energy band positions between TiO2 and visible-light-absorbing semiconductors, three different types of heterojunction were designed, and their visible-light photocatalytic efficiencies were analyzed. In Type-A heterojunction, the conduction band (CB) level of sensitizer is positioned at a more negative side than that of TiO2, whereas in Type-B system its valence band (VB) level is more positive than that of TiO2 and in Type-C system the sensitizer energy level is located between the CB and VB of TiO2. In evolving CO2 from gaseous 2-propanol (IP) under visible-light irradiation, the Type-B systems such as FeTiO3/TiO2, Ag3PO4/TiO2, W18O49/TiO2, and Sb-doped SnO2 (ATO)/TiO2 demonstrated noticeably higher photocatalytic efficiency than the Type-A such as CdS/TiO2 and CdSe/TiO2, while the Type-C such as NiTiO3/TiO2, CoTiO3/TiO2, and Fe2O3/TiO2 did not show any appreciable improvement. Remarkably high visible-light photocatalytic activity of Type-B heterojunction structures could be explained by inter-semiconductor hole-transfer mechanism between the VB of the sensitizer and that of TiO2. The evidence for the hole-transport between sensitizer and TiO2 was also obtained by monitoring the hole-scavenging reactions with iodide (I−) and 1,4-terephthalic acid (TA).

  根据TiO2与可见光吸收半导体的相对能带位置，设计了三种不同类型的异质结，并分析了它们的可见光光催化效率。在A型异质结中，敏化剂的导带（CB）能级比TiO2更负，而在B型系统中，其价带（VB）能级比TiO2更正， -C体系中敏化剂的能级位于TiO2的CB和VB之间。在可见光照射下从气态 2-丙醇 (IP) 中析出 CO2 时，B 型体系（例如 FeTiO3/TiO2、Ag3PO4/TiO2、W18O49/TiO2 和 Sb 掺杂 SnO2 (ATO)/TiO2）表现出明显更高的光催化性能效率高于CdS/TiO2和CdSe/TiO2等A型，而NiTiO3/TiO2、CoTiO3/TiO2和Fe2O3/TiO2等C型没有表现出任何明显的改善。 B型异质结结构的显着高可见光光催化活性可以通过敏化剂VB与TiO2之间的半导体间空穴转移机制来解释。通过监测碘化物 (I−) 和 1,4-对苯二甲酸 (TA) 的空穴清除反应，还获得了敏化剂和 TiO2 之间空穴传输的证据。
• Synthesis of high performance Li₄Ti₅O₁₂ microspheres and TiO₂ nanowires from natural ilmenite
  作者：Feixiang Wu、Zhixing Wang、Xinhai Li、Huajun Guo

  DOI：10.1039/c4ra05997b

  日期：——

  In this work, natural ilmenite is transformed into either Li₄Ti₅O₁₂ microspheres or TiO₂ nanowires through a series of chemical and thermal processes by the combination of metallurgy and materials science. Both of the synthesized materials demonstrate excellent electrochemical performance.

  在这项工作中，通过冶金和材料科学的组合，将天然钛铁矿通过一系列化学和热处理转化为Li4Ti5O12微球或TiO2纳米线。这两种合成材料都表现出优异的电化学性能。
• Synthesis of FeTi from mixed oxide precursors
  作者：Serdar Tan、Taylan Örs、M. Kadri Aydınol、Tayfur Öztürk、İshak Karakaya

  DOI：10.1016/j.jallcom.2008.07.018

  日期：2009.5

  Fe 2 TiO 5 and TiO 2 in the oxide pellet reacts with the molten salt even before the electrolysis forming CaTiO 3 , transforming the rest into a mixture of ilmenite (FeTiO 3 ) and a spinel phase (Fe 2 TiO 4 ). During electrolysis these complex oxides were converted into simpler ones. Fe is the first element to be produced followed by the intermetallic Fe 2 Ti. FeTi evolves quite late in the electrolysis

  摘要 对混合氧化物前驱体采用电脱氧法合成FeTi金属间化合物进行了研究。Fe 2 O 3 和TiO 2 以1:2的摩尔比混合，在900°C至1300°C的温度范围内烧结。混合氧化物的烧结颗粒作为阴极连接，然后在 900 °C 的熔融 CaCl 2 中使用石墨阳极在 3.2 V 的电势下电解。只有当烧结温度为接近或高于 1100°C。使用间断实验跟踪脱氧过程。这表明氧化物颗粒中 Fe 2 TiO 5 和 TiO 2 的两相结构甚至在电解形成 CaTiO 3 之前就与熔盐反应，将其余部分转化为钛铁矿 (FeTiO 3 ) 和尖晶石相 (Fe 2 TiO 4 ) 的混合物。在电解过程中，这些复杂的氧化物被转化为更简单的氧化物。Fe 是第一个产生的元素，其次是金属间化合物 Fe 2 Ti。FeTi 在电解过程中演化得相当晚，这似乎是随着 CaTiO 3 的还原而发生的。结果表明，中断实验和对部分还
• Studies on Structural, Magnetic and Thermal Properties of xFe2TiO4-(1−x)Fe3O4 (0≤x≤1) Pseudo-binary System
  作者：Monica Sorescu、Tianhong Xu、Adam Wise、Marina Díaz-Michelena、Michael E. McHenry

  DOI：10.1016/j.jmmm.2011.12.012

  日期：2012.4

  evaluate the magnetic properties and cation distribution. The hyperfine magnetic field is observed to decrease with increasing Fe 2 TiO 4 component. The fraction of Fe 2+ in both tetrahedral and octahedral sites increases with the increase in Ti 4+ content, due to the substitution and reduction of Fe 3+ by Ti 4+ that maintains the charge balance in the spinel structure. For x in the range of 0 ≤ x ≤0.4, the

  摘要 通过ulvospinel Fe 2 TiO 4 前驱体与商品Fe 3 O的固相反应合成了ulvospinel组分的x Fe 2 TiO 4 -(1− x )Fe 3 O 4 伪二元体系(0≤ x ≤1)。 4 种化学计量比的粉末。通过 X 射线粉末衍射 (XRD) 确定晶体结构，发现所获得的钛磁铁矿保持反尖晶石结构。合成的钛磁铁矿的晶格参数a随着ulvospinel组分的增加而线性增加。57 Fe 室温穆斯堡尔谱用于评估磁性和阳离子分布。观察到超精细磁场随着Fe 2 TiO 4 组分的增加而降低。随着Ti 4+ 含量的增加，Fe 2+ 在四面体和八面体位点的比例增加，由于 Fe 3+ 被 Ti 4+ 取代和还原，从而保持尖晶石结构中的电荷平衡。对于 x 在 0 ≤ x ≤ 0.4 的范围内，固溶体在室温下是亚铁磁性的。然而，它在 0.4 x ≤ 0.7 的范围内对 x 表现出弱亚铁磁和顺磁行为。当