纳米铁,是铁原子按照纳米级别叠加形成的铁颗粒,包括球形纳米铁、片状纳米铁两种。与普通铁相比,纳米铁的物理性能基本一致,韧性有一定提升,但化学性能出现变化,纳米铁的抗腐蚀能力提高,在空气中可自燃甚至爆炸。
纳米铁可采用物理法、化学法进行制备。纳米铁物理制备方法主要有蒸发冷凝法、高能球磨法、深度塑性变形法等,其中,高能球磨法制备工艺在产品的纯度、颗粒均匀度等方面控制能力较弱。纳米铁化学制备方法主要有固/液/气相化学还原法、微乳液法、电沉积法、热解法、高温水解法、活性氢-熔融金属反应法等。纳米铁制备方法较多,可根据投资规模、技术实力、市场需求灵活选择。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年纳米铁行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,纳米铁粒子尺寸小、比表面积大,拥有优良的隧道效应与边界效应,其具有普通铁的物理性能,且化学性能发生改变,下游可应用范围广泛。纳米铁可用来生产吸波材料、电磁屏蔽材料、隐形材料、导磁浆料、磁记录材料、磁流体等材料,广泛应用在数据存储、电子、照明、精密器械、机械设备、医疗器械、密封减震、磁印刷、军工国防等领域。
纳米铁还可以用作催化剂、还原剂。例如在有机硅生产中,催化剂具有促进和加速反应的作用,传统有机硅催化剂使用铂,其资源较为稀缺,价格高昂,而有机硅下游应用范围广泛,年产量大,因此高性价比的新型催化剂替代需求迫切,纳米铁具有良好的催化性能,可用于有机硅制备过程中。除此之外,纳米铁还可以应用在催化水分解、有机物降解等领域。
我国人口规模庞大,也是制造业大国,每年会排放出大量的有机废弃物,纳米铁可用于有机废水处理领域。“十四五”国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项中,提出构建纳米铁-微生物协同技术工艺体系;开展纳米铁-微生物协同处理低可生化性与低碳氮比有机废水的技术实际应用验证。这将推动纳米铁在有机废水处理领域发展步伐加快,推动纳米铁需求量上升。
新思界
行业分析人士表示,纳米铁拥有较多普通铁的性质,被制成纳米材料后,其化学性能发生改变,且得到隧道效应、边界效应等新功能,因此应用领域与传统铁相比存在差异。纳米铁制备工艺多样,下游可应用范围广,政策还在推动其在环保领域的发展,总的来看,未来我国纳米铁行业发展前景良好。