KR20200083002A - Bur-like feooh·fe2o3 and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밤송이 형상을 갖는 수산화철 및 산화철의 제조방법에 관한 것으로서, 비교적 쉽게 구할 수 있는 Fe 전구체 화합물을 사용하여 반응조건에 따라 형상과 크기가 제어가능한 수산화철 및 산화철의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화철 및 산화철에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing iron hydroxide and iron oxide having a chestnut shape, and a method for producing iron hydroxide and iron oxide having a shape and size controllable according to reaction conditions using a Fe precursor compound that can be obtained relatively easily and manufactured using the same It relates to iron hydroxide and iron oxide.
수산화철과 산화철은 자연에서 여러가지 형태로 산출되며, 무독성, 환격친화적인 특성으로 많은 주목을 받고 있다. 특히 제철 및 철강 산업에 이용되어 왔지만, 물리적, 화학적, 광학적 그리고 전기적인 특성이 우수하여 안료, 촉매, 가스센서, 자기기록매체 등 다양한 분야에서 응용되어 그 쓰임이 많아지고 있다.Iron hydroxide and iron oxide are produced in various forms in nature, and they are attracting much attention due to their non-toxic and psychedelic properties. In particular, it has been used in the steel and steel industries, but has excellent physical, chemical, optical, and electrical properties, and has been used in various fields such as pigments, catalysts, gas sensors, and magnetic recording media.
수산화철 및 산화철은 로드(rod) 형상부터 스핀들(spindle) 형상까지 다양한 형태로 조절이 가능하며 산화수와 구조에 따라서 α, β, γ 등의 형태로 구분되며, 이는 각각 고유의 특성으로 산업 전반적인 분야에 응용되고 있어서 제조공정이 무엇보다 중요하다. Iron hydroxide and iron oxide can be adjusted in various forms from rod shape to spindle shape, and are classified into α, β, and γ depending on the number of oxides and structure, and each has its own characteristics. As it is being applied, the manufacturing process is most important.
따라서, 이러한 다양한 용도로 사용되는 수산화철 및 산화철을 보다 간단한 공정으로, 형상 및 크기 제어가 가능하면서 표면적 특성에 다양성을 부여할 수 있는 제조방법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a manufacturing method capable of providing iron hydroxide and iron oxide used for various purposes in a simpler process, controlling shape and size, and giving diversity to surface area characteristics.
본 발명의 목적은 형태와 입자 크기를 제어할 수 있고, 표면적 특성에 다양성을 줄 수 있는 밤송이 형태를 갖는 수산화철 및 산화철의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing iron hydroxide and iron oxide having a chestnut shape that can control shape and particle size, and can give diversity to surface area characteristics.
또한, 본 발명의 목적은 밤송이 형태의 수산화철 및 산화철을 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide iron hydroxide and iron oxide in the form of chestnut.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수산화철의 제조방법은 다음의 단계들을 포함할 수 있다:In order to achieve the above object, the method for producing iron hydroxide according to the present invention may include the following steps:
1) pH 조절제를 용매에 용해시키는 단계;1) dissolving the pH adjusting agent in a solvent;
2) 상기 1) 단계에서 얻은 용액에 Fe 전구체 화합물을 첨가하는 단계;2) adding a Fe precursor compound to the solution obtained in step 1);
3) 상기 2) 단계의 결과물을 승온하여 반응시키는 단계;3) reacting by heating the product of step 2);
4) 상기 3) 단계에서 얻어진 반응물을 건조시켜 수산화철 분말을 수득하는 단계.4) Drying the reactant obtained in step 3) to obtain iron hydroxide powder.
본 발명의 수산화철의 제조방법에 있어서,In the method for producing iron hydroxide of the present invention,
상기 3) 단계에서 승온반응 전에 상기 2) 단계의 결과물에 수산화기와 반응하여 입자의 크기를 조절하는 구조 유도체 용액을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.In step 3), a step of adding a structure derivative solution to react with a hydroxyl group to control the size of particles may be further added to the result of step 2) prior to the temperature increase reaction.
상기 pH 조절제는 KOH, NaOH 강염기와 NH4OH, 카르보닐 디아마이드(CH4N2O)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The pH adjusting agent may be one or more selected from the group consisting of KOH, NaOH strong base, NH 4 OH, and carbonyl diamide (CH 4 N 2 O).
상기 용매는 증류수 및 알코올로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The solvent may be at least one selected from distilled water and alcohol.
상기 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 알코올로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The alcohol may be one or more selected from methanol, ethanol, propanol and alcohol.
상기 Fe 전구체 화합물은 Fe(NO3)3, FeCl3, FeC2O4, FeCl2, FeBr2, FeBr3, FeI2, FeI3, Fe(NO3)2 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 Fe 전구체 화합물일 수 있다.The Fe precursor compound is Fe(NO 3 ) 3 , FeCl 3 , FeC 2 O 4 , FeCl 2 , FeBr 2 , FeBr 3 , FeI 2 , FeI 3 , Fe(NO 3 ) 2 and one or more Fe precursor compounds selected from the group consisting of hydrates thereof.
상기 2) 단계에서, 상기 pH 조절제:Fe 전구체 화합물의 몰농도비는 1:1∼5일 수 있다(단 Fe 전구체 몰농도는 2M 이상에서 10M 미만의 범위를 가진다.).In step 2), the molar concentration ratio of the pH adjusting agent:Fe precursor compound may be 1:1 to 5 (however, the Fe precursor molar concentration ranges from 2M or more to less than 10M).
상기 승온 반응은 70∼150℃에서 10분∼48시간 동안 수행될 수 있다.The heating reaction can be carried out at 70 to 150°C for 10 minutes to 48 hours.
상기 건조는 25∼150℃에서 10분∼48시간 동안 수행될 수 있다.The drying may be performed at 25 to 150°C for 10 minutes to 48 hours.
상기 구조 유도체는 세틸트리메틸 암모늄브롬화물(cetyltrimethyl ammonium bromide; 'CTAB'), 옥타데실트리메틸암모늄브롬화물(octadecyltrimethyl ammonium bromide; 'OTAB'), 도데실트리메틸암모늄브롬화물(dodecyltrimethyl ammonium bromide; 'DTAB')과 같은 브롬계열 화합물; 폴리에테르이미드(polyetherimide; 'PEI')와 같은 이민계 고분자 화합물; 폴리비닐피로리돈(polyvinylpyrrolidone; 'PVP')과 같은 피로리돈계 고분자 화합물; 세틸트리메틸 암모늄클로라이드(cetyltrimethyl ammonium chloride; 'CTAC')와 같은 클로라이드계열 화합물; 및 트리에틸아민(trimethylamine; 'TEA'), 이소프로필아민(isopropylamine; 'IPA'), 디프로필아민(dipropylamine; 'DPA'), 디에틸아민(diethylamine; 'DEA')과 같은 아민계 고분자 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 구조 유도체일 수 있다.The structural derivatives are cetyltrimethyl ammonium bromide ('CTAB'), octadecyltrimethyl ammonium bromide ('OTAB'), dodecyltrimethyl ammonium bromide ('DTAB') Bromine-based compounds such as; Imine polymer compounds such as polyetherimide ('PEI'); Pyrolidonone polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone ('PVP'); Chloride-based compounds such as cetyltrimethyl ammonium chloride ('CTAC'); And amine-based polymer compounds such as trimethylamine ('TEA'), isopropylamine ('IPA'), dipropylamine ('DPA'), and diethylamine ('DEA'). It may be one or more structural derivatives selected from the group consisting of.
본 발명은 본 발명에 따른 수산화철의 제조방법으로 제조된 밤송이 형상을 갖는 수산화철을 제공한다.The present invention provides iron hydroxide having a chestnut blossom shape produced by the method for manufacturing iron hydroxide according to the present invention.
본 발명에 따른 산화철의 제조방법은 상기 수산화철의 제조방법에 의해 수산화철을 제조한 후, 제조된 수산화철을 소성하는 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing iron oxide according to the present invention may include the step of preparing iron hydroxide by the method for manufacturing iron hydroxide, and then firing the prepared iron hydroxide.
상기 소성은 100∼700℃에서 1∼10시간 동안 수행될 수 있다.The firing may be performed at 100 to 700°C for 1 to 10 hours.
본 발명은 본 발명에 따른 산화철의 제조방법으로 제조된 밤송이 형상을 갖는 산화철을 제공한다.The present invention provides iron oxide having a chestnut shape produced by the method for manufacturing iron oxide according to the present invention.
본 발명에 따른 수산화철 및 산화철 분말 제조방법에 의하면, 기존의 제조방법과 달리 비교적 낮은 온도에서 수열합성법을 사용하는 것으로 공정이 간단하여 생산성 효율에 기여할 수 있다.According to the method of manufacturing iron hydroxide and iron oxide powder according to the present invention, the process is simple by using a hydrothermal synthesis method at a relatively low temperature, unlike the conventional production method, and thus can contribute to productivity efficiency.
또한, 본 발명의 제조방법으로 제조된 수산화철 및 산화철은 밤송이 형상을 가지며, 입자 크기가 제어되어 표면적 특성에 다양성이 주어지므로 많은 분야에 응용할 수 있다.In addition, iron hydroxide and iron oxide produced by the manufacturing method of the present invention have a chestnut shape, and since the particle size is controlled, diversity in surface area characteristics is given, and thus it can be applied to many fields.
도 1은 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 수산화철 및 산화철 입자의 제조방법의 일례의 순서도를 각각 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 수열합성법에 의해 제조된 실시예 1 및 비교예 1의 수산화철 입자의 FE-SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 수열합성법에 의해 제조된 실시예 1, 2, 및 비교예 1의 수산화철 및 실시예 6 및 7의 산화철 입자의 XRD 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 수열합성법에 의해 제조된 실시예 1, 2 및 비교예 1의 수산화철 입자의 표면특성을 알아보기 위하여 BET 결과를 나타낸 것이다.1 shows a flow chart of an example of a method for producing iron hydroxide and iron oxide particles by a hydrothermal synthesis method according to the present invention, respectively.
Figure 2 shows the FE-SEM image of the iron hydroxide particles of Example 1 and Comparative Example 1 prepared by the hydrothermal synthesis method of the present invention.
Figure 3 shows the XRD results of the iron hydroxide particles of Examples 1, 2, and Comparative Example 1 and iron oxide particles of Examples 6 and 7 prepared by the hydrothermal synthesis method of the present invention.
Figure 4 shows the BET results to find out the surface properties of the iron hydroxide particles of Examples 1, 2 and Comparative Example 1 prepared by the hydrothermal synthesis method of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 구체예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 구체예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 발명의 구체예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only specific embodiments of the present invention allow the disclosure of the present invention to be complete, and in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person of ordinary skill in the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not to be interpreted ideally or excessively, unless specifically defined.
이하, 본 발명에 따른 수산화철 및 산화철의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화철 및 산화철에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing iron hydroxide and iron oxide according to the present invention and iron hydroxide and iron oxide produced using the same will be described in detail.
본 발명에 따른 수산화철의 제조방법은 다음의 단계들을 포함할 수 있다:The method for manufacturing iron hydroxide according to the present invention may include the following steps:
1) pH 조절제를 용매에 용해시키는 단계;1) dissolving the pH adjusting agent in a solvent;
2) 상기 1) 단계에서 얻은 용액에 Fe 전구체 화합물을 첨가하는 단계;2) adding a Fe precursor compound to the solution obtained in step 1);
3) 상기 2) 단계의 결과물을 승온하여 반응시키는 단계;3) reacting by heating the product of step 2);
4) 상기 3) 단계에서 얻어진 반응물을 건조시켜 수산화철 분말을 수득하는 단계.4) Drying the reactant obtained in step 3) to obtain iron hydroxide powder.
또한, 본 발명의 수산화철의 제조방법은, 상기 3) 단계에서 승온반응 전에 상기 2) 단계의 결과물에 브롬 화합물 용액을 첨가하는 3') 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method for producing iron hydroxide of the present invention may further include a 3') step of adding a bromine compound solution to the product of step 2) before the temperature-raising reaction in step 3).
상기 1) 단계에서 사용되는 pH 조절제는 KOH, NaOH 강염기와 NH4OH, 카르보닐 디아마이드(CH4N2O)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The pH adjusting agent used in step 1) may be at least one selected from the group consisting of KOH, NaOH strong base, NH 4 OH, and carbonyl diamide (CH 4 N 2 O), but is not limited thereto.
상기 1) 단계에서 사용되는 용매는, OH-기가 풍부한 용매라면 특별히 한정이 없고, 예를 들어 증류수 및 알코올로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The solvent used in step 1) is not particularly limited as long as it is an OH - group-rich solvent, and may be, for example, one or more selected from distilled water and alcohol, but is not limited thereto.
상기 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 및 모든 알코올로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The alcohol may be one or more selected from methanol, ethanol, propanol, and all alcohols, but is not limited thereto.
상기 2) 단계에서 사용되는 상기 Fe 전구체 화합물은, 2가 또는 3가의 철 염으로 물에 녹아 이온화 될 수 있는 물질이면 제한이 없으나, 예를 들어 상기 Fe 전구체 화합물은 Fe(NO3)3, FeCl3, FeC2O4, FeCl2, FeBr2, FeBr3, FeI2, FeI3, Fe(NO3)2 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 Fe 전구체 화합물일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The Fe precursor compound used in step 2) is a bivalent or trivalent iron salt, and is not limited as long as it is a material that can be dissolved in water and ionized, for example, the Fe precursor compound is Fe(NO 3 ) 3 , FeCl 3 , FeC 2 O 4 , FeCl 2 , FeBr 2 , FeBr 3 , FeI 2 , FeI 3 , Fe(NO 3 ) 2 and one or more Fe precursor compounds selected from the group consisting of hydrates thereof, but may be It is not limited.
상기 2) 단계에서, 상기 Fe 전구체 화합물의 사용량은 pH 조절제:Fe 전구체 화합물의 몰농도비가 1:1∼5가 되는 양인 것이 바람직하고(단 Fe 전구체 몰농도는 2M 이상에서 10M 미만의 범위를 가진다.), 상기 몰농도비는 1:1∼3인 것이 더욱 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 전구체 화합물의 양이 많이 들어갈수록 제조 단가가 증가하고 수득률이 감소하기 때문에 비효율적이어서 바람직하지 않다.In the step 2), the amount of the Fe precursor compound used is preferably an amount such that the molar ratio of the pH adjusting agent:Fe precursor compound is 1:1 to 5 (however, the Fe precursor molar concentration has a range of 2M or more to less than 10M). .), the molar concentration ratio is more preferably 1: 1 to 3, but outside the above range, the more the amount of the precursor compound enters, the higher the production cost and the lower the yield, so it is not preferable.
상기 3) 단계에서 승온 반응은 70∼150℃에서 10분∼48시간 동안 수행되는 것이 바람직하고, 80∼100℃에서 30분∼24시간 동안 수행되는 것이 더욱 바람직한데, 상기 승온 반응 온도 및 시간이 상기 범위를 벗어나면 형태와 크기를 제어하는데 한계가 생기며, 이는 원하고자 하는 수산화철이 제조되지 않아 바람직하지 않다.In step 3), the temperature increase reaction is preferably performed at 70 to 150°C for 10 minutes to 48 hours, and more preferably at 80 to 100°C for 30 minutes to 24 hours. Outside the above range, there are limitations in controlling the shape and size, which is not preferable because the desired iron hydroxide is not produced.
상기 4) 단계에서 건조는 25∼100℃에서 1∼24시간 동안 수행되는 것이 바람직하고, 50∼70℃에서 7∼10시간 동안 수행되는 것이 더욱 바람직한데, 상기 건조 온도 및 시간이 상기 범위를 벗어나면 수산화철이 산화철로 산화가 되어 수산화철 제조에 어려움이 있어 바람직하지 않다.In step 4), drying is preferably performed at 25 to 100°C for 1 to 24 hours, and more preferably at 50 to 70°C for 7 to 10 hours, wherein the drying temperature and time are outside the above range. It is not preferable because cotton hydroxide is oxidized to iron oxide, which is difficult to produce iron hydroxide.
상기 3') 단계에서 사용되는 구조 유도체 화합물은, 특별히 한정이 없고, 예를 들어 상기 구조 유도체는 세틸트리메틸암모늄브롬화물, 옥타데실트리메틸암모늄브롬화물, 도데실트리메틸암모늄브롬화물과 같은 브롬계열 화합물; 폴리에테르이미드와 같은 이민계 고분자 화합물; 폴리비닐피로리돈과 같은 피로리돈계 고분자 화합물; 세틸트리메틸 암모늄클로라이드와 같은 클로라이드계열 화합물; 및 트리에틸아민, 이소프로필아민, 디프로필아민, 디에틸아민와 같은 아민계 고분자 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The structure derivative compound used in step 3') is not particularly limited, and for example, the structure derivative is a bromine-based compound such as cetyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium bromide; Imine polymer compounds such as polyetherimide; Pyridone-based polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone; Chloride-based compounds such as cetyltrimethyl ammonium chloride; And it may be one or more selected from the group consisting of amine-based polymer compounds such as triethylamine, isopropylamine, dipropylamine, diethylamine, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 수산화철의 제조방법으로 제조된 본 발명에 따른 수산화철은 밤송이 형상을 가짐으로써 표면적 특성에 다양성을 부여할 수 있어, 다양한 용도들에 사용될 수 있다.The iron hydroxide according to the present invention manufactured by the method for producing iron hydroxide according to the present invention can impart diversity to the surface area properties by having a chestnut shape, and thus can be used for various applications.
본 발명에 따른 산화철의 제조방법은 본 발명에 따른 수산화철의 제조방법에 의해 제조된 수산화철을 소성하는 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing iron oxide according to the present invention may include the step of firing iron hydroxide produced by the method for manufacturing iron hydroxide according to the present invention.
상기 소성은 100∼700℃에서 1∼10시간 동안 수행되는 것이 바람직하고, 300∼500℃에서 2∼5시간 동안 수행되는 것이 더욱 바람직한데, 상기 소성 온도 및 시간이 상기 범위를 벗어나면 밤송이 형상이 나타나지 않으며, 크기 제어에도 한계가 있어 바람직하지 않다.The firing is preferably performed at 100 to 700°C for 1 to 10 hours, more preferably 300 to 500°C for 2 to 5 hours, and when the firing temperature and time are outside the above range, the chestnut shape is It does not appear, and there is a limit in size control, which is not preferable.
본 발명에 따른 산화철의 제조방법으로 제조된 본 발명에 따른 산화철은 밤송이 형상을 가짐으로써 표면적 특성에 다양성을 부여할 수 있어, 다양한 용도들에 사용될 수 있다.The iron oxide according to the present invention, manufactured by the method for manufacturing iron oxide according to the present invention, may have a chestnut shape to impart diversity to surface area properties, and thus may be used in various applications.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are only intended to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
<물성평가><Physical property evaluation>
수산화철 및 산화철 입자의 물성평가는 분말의 형태로 건조시켜 평가하였으며, 분말은 60℃에서 24시간 동안 진공오븐에서 건조하여 사용하였다.The physical properties of the iron hydroxide and iron oxide particles were evaluated by drying in the form of a powder, and the powder was dried in a vacuum oven for 24 hours at 60°C.
1. 실시예 1 및 비교예 1의 수산화철 입자의 표면적 특성을 확인하기 위하여 BET 분석으로 확인하였다.1. To confirm the surface area characteristics of the iron hydroxide particles of Example 1 and Comparative Example 1, it was confirmed by BET analysis.
2. 실시예 1, 2, 6, 및 7 및 비교예 1의 입자의 형상은 건조한 분말을 FE-SEM으로 측정하여 확인하였다.2. The shapes of the particles of Examples 1, 2, 6, and 7 and Comparative Example 1 were confirmed by measuring dry powder with FE-SEM.
실시예 1Example 1
카르보닐 디아마이드(CH4N2O) 3M을 증류수 100ml에 투입 후, 완전히 녹을 때까지 20분간 교반시켰다. 그 후 FeCl3·6H2O 3M을 투입하여 완전히 녹을 때까지 30분간 교반시켰다. 세틸트리메틸암모늄 브롬화물을 0.002몰 첨가한 후 90℃로 온도를 올린 후 24시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료되면, 상온에서 충분히 식힌 후, 진공펌프를 이용하여 여과 및 세척을 실시하였다. 열풍 건조기에서 60℃에서 8시간 건조시켜 수산화철 분말을 제조하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타내었다.After adding carbonyl diamide (CH 4 N 2 O) 3M to 100 ml of distilled water, the mixture was stirred for 20 minutes until completely dissolved. Then FeCl 3 ·6H 2 O 3M was added and stirred for 30 minutes until completely dissolved. After adding 0.002 mol of cetyl trimethylammonium bromide, the temperature was raised to 90° C., followed by reaction for 24 hours. When the reaction was completed, it was sufficiently cooled at room temperature, and then filtered and washed using a vacuum pump. Iron hydroxide powder was prepared by drying at 60° C. for 8 hours in a hot air dryer, and the measurement results of the properties are shown in Tables 1, 2, 3 and 4 below.
실시예 2Example 2
실시예 1의 수산화철 분말을 제조하는 공정에서 반응시간을 30분으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 수행하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1, 도 3 및 도 4에 나타내었다.In the process of manufacturing the iron hydroxide powder of Example 1, except that the reaction time was changed to 30 minutes, it was performed in the same manner as in Example 1, and the measurement results of the properties are shown in Tables 1, 3 and 4 below. Did.
실시예 3Example 3
실시예 1의 수산화철 분말을 제조하는 공정에서 반응시간을 1시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 수행하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the process of manufacturing the iron hydroxide powder of Example 1, except that the reaction time was changed to 1 hour, it was performed in the same manner as in Example 1, and the results of measurement of its properties are shown in Table 1 below.
실시예 4Example 4
실시예 1의 수산화철 분말을 제조하는 공정에서 반응시간을 6시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 수행하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.The method of Example 1 was performed except that the reaction time was changed to 6 hours in the process of preparing the iron hydroxide powder of Example 1, and the results of the measurement of its properties are shown in Table 1 below.
실시예 5Example 5
실시예 1의 수산화철 분말을 제조하는 공정에서 반응시간을 12시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 수행하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the process of manufacturing the iron hydroxide powder of Example 1, except that the reaction time was changed to 12 hours, it was performed in the same manner as in Example 1, and the results of measurement of its properties are shown in Table 1 below.
실시예 6Example 6
실시예 1에 따라 수산화철 분말을 제조한 후, 제조된 수산화철 분말을 300 ℃에서 3시간 소성처리하여 산화철 분말을 제조하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다.After preparing the iron hydroxide powder according to Example 1, the prepared iron hydroxide powder was calcined at 300° C. for 3 hours to prepare iron oxide powder, and the results of measurement of the physical properties thereof are shown in Table 1 and FIG. 3.
실시예 7Example 7
실시예 2에 따라 수산화철 분말을 제조한 후, 제조된 수산화철 분말을 300 ℃에서 3시간 소성처리하여 산화철 분말을 제조하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다.After preparing the iron hydroxide powder according to Example 2, the prepared iron hydroxide powder was calcined at 300° C. for 3 hours to prepare iron oxide powder, and the results of measurement of the physical properties thereof are shown in Table 1 and FIG. 3.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1의 수산화철 분말을 제조하는 공정에서 세틸트리메틸암모늄 브롬화물(CH4N2O)와 FeCl3·6H2O의 농도를 1M로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 수행하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타내었다.In the process of preparing the iron hydroxide powder of Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1, except that the concentrations of cetyltrimethylammonium bromide (CH 4 N 2 O) and FeCl 3 ·6H 2 O were changed to 1M. The results of the measurement of the properties are shown in Tables 1, 2, 3 and 4 below.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1에 따라 수산화철 분말을 제조한 후, 제조된 수산화철 분말을 500 ℃에서 3시간 소성처리하여 산화철 분말을 제조하였고, 이의 물성측정결과를 하기 표 1 및 도 3에 나타내었다.After preparing the iron hydroxide powder according to Example 1, the prepared iron hydroxide powder was calcined at 500° C. for 3 hours to prepare iron oxide powder, and the measurement results of the properties are shown in Table 1 and FIG. 3.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 실시예 1 내지 7은 2 내지 13㎛의 입자크기를 갖는 밤송이 형상을 갖는 산화철 및 수산화철을 제조하였음을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that Examples 1 to 7 by the manufacturing method according to the present invention produced iron oxide and iron hydroxide having a chestnut shape having a particle size of 2 to 13 μm.
Claims (14)
1) pH 조절제를 용매에 용해시키는 단계;
2) 상기 1) 단계에서 얻은 용액에 Fe 전구체 화합물을 첨가하는 단계;
3) 상기 2) 단계의 결과물을 승온하여 반응시키는 단계;
4) 상기 3) 단계에서 얻어진 반응물을 건조시켜 수산화철 분말을 수득하는 단계.Method for manufacturing iron hydroxide comprising the following steps:
1) dissolving the pH adjusting agent in a solvent;
2) adding a Fe precursor compound to the solution obtained in step 1);
3) reacting by heating the product of step 2);
4) Drying the reactant obtained in step 3) to obtain iron hydroxide powder.
상기 3) 단계에서 승온반응 전에 상기 2) 단계의 결과물에 수산화기와 반응하여 입자의 크기를 조절하는 구조 유도체 용액을 첨가하는 단계를 더 포함하는 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
Method of producing iron hydroxide further comprising the step of adding a structure derivative solution to control the size of the particles by reacting with a hydroxyl group to the result of the step 2) before the temperature-raising reaction in step 3).
상기 pH 조절제는 KOH, NaOH, NH4OH, 및 카르보닐 디아마이드(CH4N2O)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
The pH adjusting agent is a method of producing at least one iron hydroxide selected from the group consisting of KOH, NaOH, NH 4 OH, and carbonyl diamide (CH 4 N 2 O).
상기 용매는 증류수 및 알코올로부터 선택되는 1종 이상인 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
The solvent is a method of producing at least one iron hydroxide selected from distilled water and alcohol.
상기 알코올은 메탄올, 에탄올, 및 프로판올로부터 선택되는 1종 이상인 수산화철의 제조방법.According to claim 4,
The alcohol is a method of producing at least one iron hydroxide selected from methanol, ethanol, and propanol.
상기 Fe 전구체 화합물은 Fe(NO3)3, FeCl3, FeC2O4, FeCl2, FeBr2, FeBr3, FeI2, FeI3, Fe(NO3)2 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 Fe 전구체 화합물인 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
The Fe precursor compound is Fe(NO 3 ) 3 , FeCl 3 , FeC 2 O 4 , FeCl 2 , FeBr 2 , FeBr 3 , FeI 2 , FeI 3 , Fe(NO 3 ) 2 and one or more Fe precursor compounds selected from the group consisting of hydrates of iron hydroxide .
상기 2) 단계에서, 상기 Fe 전구체 몰농도는 2M 이상에서 10M 미만의 범위를 가지고, 상기 pH 조절제:Fe 전구체 화합물의 몰농도비는 1:1∼5인 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
In the step 2), the molar concentration of the Fe precursor has a range of 2M or more and less than 10M, and the molar concentration ratio of the pH adjusting agent:Fe precursor compound is 1:1 to 5.
상기 승온 반응은 70∼150℃에서 10분∼48시간 동안 수행되는 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
The heating reaction is a method of producing iron hydroxide is performed for 10 minutes to 48 hours at 70 to 150 ℃.
상기 건조는 25∼100℃에서 1∼24시간 동안 수행되는 수산화철의 제조방법.According to claim 1,
The drying method of iron hydroxide is carried out for 1 to 24 hours at 25 ~ 100 ℃.
상기 구조 유도체는 세틸트리메틸 암모늄브롬화물, 옥타데실트리메틸암모늄브롬화물, 도데실트리메틸암모늄브롬화물, 폴리에테르이미드, 폴리비닐피로리돈, 세틸트리메틸 암모늄클로라이드, 트리에틸아민, 이소프로필아민, 디프로필아민 및 디에틸아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 수산화철의 제조방법.According to claim 2,
The structural derivatives include cetyltrimethyl ammonium bromide, octadecyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium bromide, polyetherimide, polyvinylpyrrolidone, cetyltrimethyl ammonium chloride, triethylamine, isopropylamine, dipropylamine and Method for producing at least one iron hydroxide selected from the group consisting of diethylamine.
상기 소성은 100∼700℃에서 1∼10시간 동안 수행되는 산화철의 제조방법.The method of claim 12,
The firing method of iron oxide is carried out for 1 to 10 hours at 100 ~ 700 ℃.
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