4）反应PH对形貌的影响

（1）产物磷酸铁在不同 pH 值环境合成的外观形貌：(a) pH=0.9；(b) pH=1.2；(c) pH=1.5

*由图可知，当 pH=0.9 时，磷酸铁是多孔的“玛瑙状”类球形颗粒，调节 pH=1.2 时，磷酸铁的介孔明显减少，致密度增加呈现无规则形貌，再调节到 pH=1.5 时，磷酸铁变成多棱晶矿状。实验结果表明，提高老化阶段的 pH，会改变磷酸铁的颗粒形貌。
*当反应液 pH 值小于 2.0 时，存在碱式磷酸铁杂质，在该 pH 值范围内，pH 值升高可抑制碱式磷酸铁的生成。
*当 pH 值大于 2.0 时，有部分 Fe 2 O 3 的杂质峰出现，且随着 pH 值增加，杂质峰越明显。
（2）主要原因是：三价铁离子在溶液中很容易发生水解反应，氢氧化铁的溶度积常数很小；其Ksp=2.79×l0-39 ，而FePO 4 的 Ksp=4.0×l0 -21 ，在较高的 pH 值下会生成氢氧化铁杂质，无法制得纯相的磷酸铁，而 Fe(OH) 3 在煅烧温度达到 500℃时，完全转化为 Fe 2 O 3 。

5）进料时长对形貌的影响：从形貌上观察，急速加料 1 min，得到无规则，球形度不高，大小不均匀的颗粒，加料设置时间 15 min 时，磷酸铁颗粒成型还不够完整，随着加料时间的增加，最开始是一片片的圆片状，然后从一片片的片状结构组装成这种疏松多孔的球状“玛瑙型”结构，进料时间越长组装的这种结构越具有均匀性和完整性。

（1）小反应器混合效果较好，低反应转速 100 rpm 条件下产品不受影响；高反应转速 500 rpm 条件下，产品形貌无显著变化。
 

                              磷酸铁老化过程示意图
（2）产物磷酸铁在老化段不同搅拌转速下的外观形貌：(a) 0rpm；(b) 100rpm；(c) 150rpm；(d)200rpm；(e) 300rpm；(f) 500rpm

（3）反应未老化时体系中物质组成大部分是 FePO 4 ·2H 2 O+Fe(OH) 3 ，老化过程的目的是使氢氧化铁与 PO 4 3- 充分接触反应，及控制 FePO 4 ·2H 2 O 的晶体尺寸；如图 (a)所示，低转速(≤100 rpm)下 FePO 4 ·2H 2 O 生长成致密的大球形结构，不利于后续砂磨破碎过程以及 Li 的插入反应；500 rpm 高转速高剪切对 FePO 4 ·2H 2 O 结构没有显著影响。

（4）随着搅拌速度的提升，FePO 4 产品由致密颗粒逐渐转变为球形颗粒的形貌，且球形颗粒占比逐渐增加。在转速达到500 r/min时，球形颗粒间相互连接形成丰富的孔隙，导致样品比表面积显著增加。
综上所述，当搅拌速度为 120、250 r/min时，制备出的FePO 4 产品均符合行业标准。然而，由于搅拌速度为120 r/min时能耗更低，故制备FePO 4 的最佳搅拌速度为120 r/min。