Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH
The aim of the article is to findrelationshipsbetween synthesis conditions and phase composition, magnetic microstructure and electrochemical properties of ultrafine amorphous iron hydroxide phases obtained by iron citrate sol hydrothermal treatment. The sol of iron citrate was formed by mixing of 0...
Saved in:
| Date: | 2016 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/388 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543879911702528 |
|---|---|
| author | Hrubiak, A. B. Kotsyubynsky, V. O. Mokhnatska, L. V. Moklyak, V. V. Kolkovsky, P. I. Mudryk, G. I. |
| author_facet | Hrubiak, A. B. Kotsyubynsky, V. O. Mokhnatska, L. V. Moklyak, V. V. Kolkovsky, P. I. Mudryk, G. I. |
| author_sort | Hrubiak, A. B. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:15:34Z |
| description | The aim of the article is to findrelationshipsbetween synthesis conditions and phase composition, magnetic microstructure and electrochemical properties of ultrafine amorphous iron hydroxide phases obtained by iron citrate sol hydrothermal treatment. The sol of iron citrate was formed by mixing of 0.3 M iron nitrate aqueous solutions with citric acid. Hydrothermal treatment of iron citrate was carried out at 120°C for 5 hours with the next annealing of precipitation at 150, 200, 250, 300 and 350°C in air for 2 hours. X-ray analysis and M?ssbauer spectroscopy were used for phase composition and magnetic microstructure control of the obtained iron hydroxides. All the synthesized materials were X-ray amorphous so the M?ssbauer spectroscopy was used for phases recognition. In has been determined that the hydrothermal treatment of iron citrate solution at 120°C for 5 hours leads to Fe(OH)3formation.The annealing in the temperature range of 150–200 °C causes the reduction of iron Fe3+ ? Fe2+as aresult of material dehydration . Under this condition the composite Fe(OH)3/ Fe(OH)2 was formed with the pentahydrate iron citrate C6H5O7Fe?5H2O and iron oxalate FeC2 O4 ·2H2 O presence . Amorphous ultrafine ? -FeOOH was obtained after Fe(OH)3annealing at 250°C for 2 hours . It has been found that after annealing at 350°Cphase transformation of ?- FeOOH??-Fe2 O3has occurred. The sizes of coherent scattering regions for ?-Fe2 O3 phase are about 15.0±1.5 nm. The electrochemical properties of ultrafine amorphous ?-FeOOH and composite ?-FeOOH/carbon nanotubes in 3.5M KOH aqueous solution were studied. The efficiency of ?-FeOOH/carbon nanotube as potential electrode material for supercapacitor was shown. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:41Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-388 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:39Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3882022-06-29T10:15:34Z Synthesis, structure and electrochemical properties of ultrafine amorphous ?-FeOOH Синтез, структура и электрохимические свойства ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH Hrubiak, A. B. Kotsyubynsky, V. O. Mokhnatska, L. V. Moklyak, V. V. Kolkovsky, P. I. Mudryk, G. I. amorphous ultrafine β-FeOOH ion of iron magnetic microstructure phase transformation ультрадисперсний аморфний β-FeOOH іон заліза магнітна мікроструктура фазова трансформація ультрадисперсный аморфный β-FeOOH ион железа магнитная микроструктура фазовая трансформация The aim of the article is to findrelationshipsbetween synthesis conditions and phase composition, magnetic microstructure and electrochemical properties of ultrafine amorphous iron hydroxide phases obtained by iron citrate sol hydrothermal treatment. The sol of iron citrate was formed by mixing of 0.3 M iron nitrate aqueous solutions with citric acid. Hydrothermal treatment of iron citrate was carried out at 120°C for 5 hours with the next annealing of precipitation at 150, 200, 250, 300 and 350°C in air for 2 hours. X-ray analysis and M?ssbauer spectroscopy were used for phase composition and magnetic microstructure control of the obtained iron hydroxides. All the synthesized materials were X-ray amorphous so the M?ssbauer spectroscopy was used for phases recognition. In has been determined that the hydrothermal treatment of iron citrate solution at 120°C for 5 hours leads to Fe(OH)3formation.The annealing in the temperature range of 150–200 °C causes the reduction of iron Fe3+ ? Fe2+as aresult of material dehydration . Under this condition the composite Fe(OH)3/ Fe(OH)2 was formed with the pentahydrate iron citrate C6H5O7Fe?5H2O and iron oxalate FeC2 O4 ·2H2 O presence . Amorphous ultrafine ? -FeOOH was obtained after Fe(OH)3annealing at 250°C for 2 hours . It has been found that after annealing at 350°Cphase transformation of ?- FeOOH??-Fe2 O3has occurred. The sizes of coherent scattering regions for ?-Fe2 O3 phase are about 15.0±1.5 nm. The electrochemical properties of ultrafine amorphous ?-FeOOH and composite ?-FeOOH/carbon nanotubes in 3.5M KOH aqueous solution were studied. The efficiency of ?-FeOOH/carbon nanotube as potential electrode material for supercapacitor was shown. Представлен способ получения ультрадисперсного аморфного ?-FeOH отжигом Fe(OH)3, синтезированного гидротермальной обработкой раствора цитрата железа при 120 °С в течение 5 часов. С помощью рентгеновского анализа и мессбауэровской спектроскопии определены фазовый состав и магнитная микроструктура гидрооксидов железа, полученных в результате отжига Fe(OH)3 в диапазоне 150–300 °С, и прослежены механизмы фазовых превращений Fe(OH)3 ? ?-FeOOH. Установлено, что после отжига при 350 °С происходит фазовая трансформация ?-FeOOH??-Fe2O3. Исследованы электрохимические свойства ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH, полученного отжигом при 300 °С, с помощью трехэлектродной ячейки в 3.5 М водном растворе KОН. Установлена эффективность использования композита ?-FeOOH/углеродные нанотрубки в качестве активного электродного материала в водных электролитах. Представлено спосіб отримання ультрадисперсного аморфного ?-FeOOHвідпалом Fe(OH)3, синтезованого гідротермальною обробкою розчину цитрату заліза при 120°С впродовж 5 год. За допомогою рентгенівського аналізу і месбауерівської спектроскопії визначено фазовий склад та магнітну мікроструктуру гідрооксидів заліза, отриманих у результаті відпалу Fe(OH)3 в діапазоні 150–300°С, та простежено механізми фазових перетворень Fe(OH)3??-FeOOH. Встановлено, що після відпалу при 350°С відбувається фазова трансформація ?-FeOOH??- Fe2 O3. Досліджено електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ? -FeOOH, отриманого відпалом при 300°С, за допомогою триелектродної комірки у 3.5 М водному розчині КОН. Встановлено ефективність використання композиту?-FeOOH / вуглецеві нанотрубки як активного електродного матеріалу у водних електролітах. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-08-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/388 10.15407/hftp07.03.300 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 7 No. 3 (2016): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 300-308 Химия, физика и технология поверхности; Том 7 № 3 (2016): Химия, физика и технология поверхности; 300-308 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 7 № 3 (2016): Хімія, фізика та технологія поверхні; 300-308 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp07.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/388/385 Copyright (c) 2016 A. B. Hrubiak, V. O. Kotsyubynsky, L. V. Mokhnatska, V. V. Moklyak, P. I. Kolkovsky, G. I. Mudryk |
| spellingShingle | ультрадисперсний аморфний β-FeOOH іон заліза магнітна мікроструктура фазова трансформація Hrubiak, A. B. Kotsyubynsky, V. O. Mokhnatska, L. V. Moklyak, V. V. Kolkovsky, P. I. Mudryk, G. I. Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title | Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_alt | Synthesis, structure and electrochemical properties of ultrafine amorphous ?-FeOOH Синтез, структура и электрохимические свойства ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_full | Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_fullStr | Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_full_unstemmed | Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_short | Синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-FeOOH |
| title_sort | синтез, структура та електрохімічні властивості ультрадисперсного аморфного ?-feooh |
| topic | ультрадисперсний аморфний β-FeOOH іон заліза магнітна мікроструктура фазова трансформація |
| topic_facet | amorphous ultrafine β-FeOOH ion of iron magnetic microstructure phase transformation ультрадисперсний аморфний β-FeOOH іон заліза магнітна мікроструктура фазова трансформація ультрадисперсный аморфный β-FeOOH ион железа магнитная микроструктура фазовая трансформация |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/388 |
| work_keys_str_mv | AT hrubiakab synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT kotsyubynskyvo synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT mokhnatskalv synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT moklyakvv synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT kolkovskypi synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT mudrykgi synthesisstructureandelectrochemicalpropertiesofultrafineamorphousfeooh AT hrubiakab sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT kotsyubynskyvo sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT mokhnatskalv sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT moklyakvv sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT kolkovskypi sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT mudrykgi sintezstrukturaiélektrohimičeskiesvojstvaulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT hrubiakab sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT kotsyubynskyvo sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT mokhnatskalv sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT moklyakvv sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT kolkovskypi sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh AT mudrykgi sintezstrukturataelektrohímíčnívlastivostíulʹtradispersnogoamorfnogofeooh |