Cơng việc của [14, 15] lại một lần nữa chứng minh sự cần thiết của ion Cl- khi muốn tạo ra akaganeite. Các tác giả đã đi từ các nguồn sắt(III) khác nhau (FeCl3; Fe(NO3)3; Fe2(SO4)3) và dùng các tác nhân bazơ gây kết tủa khác nhau (ammoni cabamate, ammoni carbonate, dung dịch amonniac). Ở hệ
FeCl3 với tác nhân kết tủa là ammoni cabamate, ammoni carbonate thì sản phẩm tạo thành là akaganeite. Trong khi ở hệ Fe(NO3)3; Fe2(SO4)3 với tác nhân kết tủa là ammoni cabamate, ammoni carbonate thì sản phẩm tạo thành là goethite. Trong tất cả các hệ, nếu dùng dung dịch ammoniac thì thu được Fe(OH)3 vơ định hình.
Thủy phân ion Fe3+ trong dung dịch chứa đồng thời ion NO3- và Cl- ở
120oC, α-FeOOH và α-Fe2O3 cĩ mặt trong sản phẩm thủy phân dung dịch chứa NO3-, trong khi β-FeOOH và α-Fe2O3 là sản phẩm thủy phân chủ yếu trong dung dịch chứa Cl-. Trong dung dịch hỗn hợp Fe(NO3)3 + FeCl3, thành phần pha của sản phẩm thủy phân được xác định theo nồng độ của muối trội hơn.
Theo [52], sự oxi hĩa sắt(II) hydroxychloride β-Fe2(OH)3Cl trong dung dịch nước chứa FeCl2 với lượng dư lớn dẫn đến hình thành rỉ xanh chứa chloride cĩ cơng thức [FeII3FeIII(OH)8]+[Cl.nH2O]-. Quá trình oxi hĩa tiếp theo phụ thuộc vào nồng độ các chất hịa tan. Do nồng độ chloride lớn trong dung dịch (từ 2M đến 3,6M), sự oxi hĩa của rỉ xanh chứa chloride này tạo ra hợp chất được gọi là “rỉ xanh vượt mức chlor hĩa”, với thành phần tổng quát là [FeII3-x FeIII1+x (OH)8](1+x)+ [Cl1+x.(n-y)H2O](1+x)-. Hơn nữa, quá trình oxi hĩa của “gỉ xanh vượt mức chlor hĩa” này thay đổi theo tỉ lệ R’ = [Cl-]/[OH-]. Khi R’ ≤ 6,0 nĩ tạo ra goethite α-FeOOH. Khi R’≥ 6,5 và R’ ≤ 8,0, akaganeite hình thành cùng với goethite mà sự hình thành akaganeite cĩ liên quan đến việc tăng hàm lượng chloride trong “rỉ xanh vượt mức chlor hĩa”.
1.3.4. Ảnh hưởng của các cation/anion lạ
1.3.4.1 Ảnh hưởng của các cation Cu2+, Al3+, Cr3+
Theo [39], các cation như Al3+, Cr3+, Cu2+ khơng làm xúc tiến sự
hình thành các pha khác khi akaganeite được điều chế từ sự thủy phân dung dịch FeCl3. Cấu trúc và tính chất của akganeite cũng khơng thay đổi khi cĩ mặt của 1 - 10% mol Cu2+ và Cr3+ trong dung dịch FeCl3.Tuy nhiên đối với Al3+ thì cĩ một ảnh hưởng nhất định đến các đặc điểm vật lí của sản phẩm akaganeite. Cụ thể, ở nồng độ thấp (1 – 10% mol Al trong dung dịch FeCl3) thì khơng cĩ ảnh hưởng đáng kể nào; nhưng ở nồng độ cao hơn (30%Al trong
dung dịch FeCl3) thì sự cĩ mặt của nĩ cĩ thể làm giảm kích thước hạt của akaganeite.
1.3.4.2 Ảnh hưởng của F-
Trong việc tổng hợp các oxyhydroxide sắt cĩ cấu trúc lỗ xốp trung bình (MFO) từ nguồn Fe(NO3)3, [23] đã dùng hai tác nhân bề mặt: cetyltrimethylammoni bromide (CTAB) và natri dodecylsulfonate (SDS) làm nền cho việc tổng hợp. Khi tổng hợp các MFO trên nền CTAB thì trong khoảng pH 3,0 – 8,5 chỉ thấy hình thành các oxide sắt vơ định hình, trong khi với pH ≥ 10 thì chỉ xuất hiện các peak của hematite. Nhưng khi cho F- vào dung dịch tổng hợp làm cho các oxide sắt vơ định hình kết tinh ở pH thấp 5,5. Nồng độ F- càng cao càng ưu tiên dễ dàng hình thành akaganeite hơn goethite và hematite ở pH 8,5 và 5,5. Đường kính lỗ xốp 18Ao, thể tích lỗ xốp 0,23cm3/g, và diện tích BET 144,7m2/g tương ứng với MFO được tổng hợp ở
F-/Fe3+ = 1 và pH 5,5. Diện tích BET và thể tích lỗ xốp nhỏ theo các tác giả là do các tác nhân bề mặt cịn lại trong các lỗ xốp cĩ kích thước trung bình hoặc cĩ thể xuất phát từ việc co rút cấu trúc lỗ xốp do F-. Khi dùng SDS, các MFO dạng lớp dễ dàng được điều chế bằng việc dùng dung mơi H2O hoặc ethanol, nhưng ở dung mơi ethanol thì cường độ các peak thấp hơn so với dung mơi nước ngụ ý trật tự cấu trúc lỗ xốp trung bình giảm khi dùng ethanol làm dung mơi. Sự giảm này cĩ lẽ do bởi sự tăng tính kị nước của SDS được gây ra bời ethanol và điều này ưu tiên hình thành akaganeite hơn goethite, với diện tích BET là 88,1 m2/g và tổng thể tích lỗ xốp là 0,14m3/g.
1.3.5. Ảnh hưởng của chất hữu cơ 1.3.5.1. Ảnh hưởng của urea
[70] đã nghiên cứu ảnh hưởng của urea khi thủy phân dung dịch FeCl3. Theo các tác giả, việc thêm urea làm cản trở sự lớn lên và mang lại các hạt nhỏ hơn, với sự giảm kích thước hơn 50% so với khi khơng cĩ urea.
Các kết quả của [39] cũng giống với [70] khi nghiên cứu ảnh hưởng của các cation đến sự hình thành akaganeite, theo đĩ sự cĩ mặt của urea khơng giúp làm sáp nhập đáng kể lượng Al vào trong cấu trúc của akaganeite, trái lại chúng làm giảm đáng kể kích thước hạt của sản phẩm.