Eisenoxid – IBUpart® Fe2O3

Hochqualitatives Multifunktionspartikel

IBUpart® Fe2O3 ist ein Pulver agglomerierter Nanopartikel: Durch unseren einstufigen Herstellungsprozess im Pulsationsreaktor können wir wirtschaftlich ein hochqualitatives Eisenoxid anbieten: Im pulsierenden Heißgasstrom erfahren die Partikel ein sehr homogenes Temperaturprofil – mit schmaler Partikelgrößenverteilung im Endprodukt!

Neben der Nutzung als transparente Pigmente können nano-Eisenoxide für eine Reihe funktioneller Anwendungen eingesetzt werden: Als Korrosionsschutz, UV-Absorber, als Schmiermittel, Katalysatorträger oder gar als Kontrastmittel in der Medizintechnik. Für den Einsatz in Eisen-Luft-Batterien laufen einige Forschungsprojekte, die auf der Suche nach ungefährlicheren und besser verfügbaren Alternativen zu etablierten Batteriematerialien suchen.

UV-Filter, Katalysatoren, Anti-Korrosion, Schmiermittel

Teil moderner Beschichtungssysteme: Reduktion Festkörperreibung

Katalysator

Batteriematerial in Eisen-Luft-Batterien

 IBUpart® Fe2O3
Spezifische Oberfläche40 ± 2 m2/g
Primärpartikelgröße35 – 40 nm
Agglomeratgröße5 – 10 µm
Reinheit> 99 Gew.%
Schüttdichte200 – 300 kg/m3
Kristallografische PhaseHämatit
Mögliche Anwendungen
  • Korrosionsschutz
  • Katalysator
  • Schmiermittel
  • Batteriematerial
  • Pigment
DatenblattDownload

Beschichtungssysteme mit Eisenoxid

Mit Eisenoxid-Nanopartikeln kann die Oberflächenqualität bestimmter Produkte verbessert werden, um etwa bei der Bearbeitung von Stahl die Materialverluste und den Werkzeugverschleiß zu verringern. Eine verminderte Zunderbildung verbessert überdies die Oberflächenqualität von Schmiedeteilen.

Als Schmiermitteln führen zugesetzte Eisen(III)-oxid Nanopartikel zu einer stärkeren Abnahme des Reibungskoeffizienten im Vergleich zu chemisch identischen nicht-nano Materialien.

Eisenoxid als Pigment – Chemische Industrie

Synthetisches Eisen(III)-oxid wird vorwiegend als Pigment eingesetzt, hergestellt mit dem Laux-Prozess. Dabei wird Nitrobenzol mit Gusseisen-Spänen umgesetzt zu den Reaktionsprodukten Eisenoxid und Anilin. Durch nachfolgende chemische und thermische Aufbereitung der Eisenoxide werden synthetische Eisen(III)-oxide erzeugt. Die gelb-orange bis rot gefärbten Fe2O3 Pigmente werden in Farben und Lacken, Baustoffen, Kunststoffen und Lebensmitteln eingesetzt – zum Beispiel unter dem Namen Eisenoxidrot.

Medizinische Nutzung von Eisenoxid

Eisen(III)-oxid Nanopartikel mit der kubischen Maghämit-Struktur werden aufgrund Ihrer magnetischen Eigenschaften in der Medizintechnik zur Diagnostik und Therapie eingesetzt. Als Kontrastmittel für die Magnetresonanztomographie (MRT) helfen die Nanopartikel bei der Identifikation von Tumoren. Bei der magnetischen Hyperthermietherapie werden durch externe Magnetfelder die Nanopartikel und das umliegende Gewebe erhitzt. So können gezielt krankhafte Zellen zerstört werden.

Eisenoxid als Batteriematerial

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Nutzung als Batteriematerial in der stationären Energiespeicherung: Mit erneuerbaren Energien auf dem Vormarsch gewinnt die Eisen-Luft-Batterie an Attraktivität als aussichtsreiches System für stationäre Anwendungen. Eisenoxid als Grundstoff für die Zellmasse ist verhältnismäßig leicht verfügbar und vor allem kostengünstig und umweltfreundlich.

Hintergrund

Als Oxid des Eisen gehören natürlich vorkommende Eisenoxide zu den am meisten abgebauten Mineralien weltweit (Formel: Fe2O3). Fördermengen von mehreren Milliarden Tonnen pro Jahr gehen an die Eisen- und Stahlindustrie und sichern die Grundlage der Infrastruktur einer industriellen Gesellschaft. Auch für die chemische Industrie haben Eisenoxide eine Bedeutung, natürlich in geringeren Tonnagen. Die bedeutendsten Modifikationen von Eisen(III)-oxid sind kubisches Gamma-Fe2O3 (Maghämit) und trigonales Alpha-Fe2O3 (Hämatit).