Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

СИНТЕЗ И ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ (Mg, Zn)xFe3–xO4

Полный текст:


Аннотация

Методом соосаждения с Na2CO3 из растворов солей получены наночастицы твердых растворов в системе (Mg, Zn)xFe3–xO4 (x ≤ 0,3). Для ряда составов (Mg0,1Fe2,9O4, Mg0,05Zn0,1Fe2,85O4, Zn0,18Fe2,82O4) обнаружен рост намагниченности насыщения по сравнению с незамещенным магнетитом (MS = 64 А·м2 ·кг–1), что объясняется склонностью ионов цинка и малых количеств ионов магния занимать в решетке магнетита преимущественно тетраэдрические пустоты. В случае совместного замещения цинком и магнием в системе (Mg, Zn)xFe3–xO4 вплоть до х = 0,3 значения намагниченности насыщения незначительно снижаются относительно магнетита, однако остаются на постоянном уровне (MS ≈ 58 А·м2 ·кг–1), предположительно благодаря стабилизирующему влиянию ионов магния. Ультразвуковым диспергированием нанопорошков в водных растворах полиэлектролитов получали коллоидные растворы наночастиц в неагломерированном состоянии. Наилучшей седиментационной устойчивостью (45 дней) обладают наночастицы, модифицированных слоем положительно заряженного полиэлектролита. Их гидродинамический диаметр не превышает 200 нм, причем преобладает фракция частиц с размерами 40–80 нм. 


Об авторах

В. В. Паньков
Белорусский государственный университет
Беларусь
д-р хим. наук, проф., зав. кафедрой физ. химии


Т. Г. Шутова
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь
канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник


К. С. Ливонович
Институт химии новых материалов НАН Беларуси
Беларусь
магистр хим. наук, мл. науч. сотрудник


Д. А. Котиков
Белорусский государственный университет
Беларусь
кандидат хим. наук, доцент


Е. Г. Петрова
Белорусский государственный университет
Беларусь
магистр хим. наук, аспирант


В. О. Натаров
Белорусский государственный университет
Беларусь
магистрант


С. В. Труханов
Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению
Беларусь
канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотрудник


Список литературы

1. Наноматериалы на основе твердых растворов ферритов для низкочастотной магнитной гипертермии злокачественных опухолей / Д. А. Котиков [и др.] // Свиридовские чтения: сб. ст. – Минск: НИИФХП БГУ, 2012. – Вып. 8. – C. 59–67.

2. Першина, А. Г. Использование магнитных наночастиц в биомедицине / А. Г. Першина, А. Э. Сазонов, И. В. Мильто // Бюллетень сибирской медицины. – 2008. – № 2. – С. 70–78.

3. Соснов, А. В. Разработка систем доставки лекарственных средств с применением микро- и наночастиц / А. В. Соснов, Р. В. Иванов, К. В. Балакин // Качественная клиническая практика. – 2008. – № 2. – С. 4–12.

4. Ultrasensitive detection and molecular imaging with magnetic nanoparticles / J. Yang [et al.] // The Analyst. – 2008. – Vol. 133. – P.154–160.

5. Wan, J. Facile synthesis of zinc ferrite nanoparticles as non-lanthanide T1 MRI contrast agents / J. Wan, X. Jiang, H. Li, K. Chen // J. Mater. Chem. – 2012. – Vol.22. – P. 13500–13505.

6. Zinc ferrite nanoparticles as MRI contrast agents / C. Barcena [et al.] // Chem. Commun. – 2008. – Р. 2224–2226.

7. New environmental non-toxic agents for preparation of core-shell magnetic nanoparticles / A. E. Chekanova [et al.] // Mendeleev Commmunication. 2009. – Vol. 19. – P. 1–4.

8. Preparation of ZnFe2O4 nanoparticles in the template of silk-fibroin peptide and their neuro-cytocompability in PC12 cells / J. Liu [et al.] // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. – 2013. – Vol. 107. – P. 19–26.

9. Petrova, E. Non-agglomerated magnetic nanoparticles for biodetection, imaging and drug delivery / E. Petrova, D. Kotikov, V. Pankov // Proc. 14th European Conf. Solid State Chem. Bordeaux. – Paris, NISC, 2013. – P. 65.

10. Structure and magnetic properties of manganese–zinc-ferrites prepared by spray pyrolysis method / D. Kotsikau [et al.] // Solid State Sci. – 2015. – Vol. 39. – P. 69–73.

11. Паньков, В. В. Физико-химические процессы синтеза многокомпонентных оксидов для создания новых функциональных магнитных и проводящих материалов / В. В. Паньков // Вестник БГУ. Сер. 2. – 2011. – № 3. – C. 30–37.

12. Structure, morphology and magnetic properties of MgxZn1–xFe2O4 ferrites prepared by polyol and aqueous coprecipitation methods: a low-toxicity alternative to NixZn1-xFe2O4 ferrites / A. Daigle [et al.] // Nanotech. – 2011. – Vol. 22. – P. 305708.

13. Liu, J. Magnetic behavior of Zn-Doped Fe3O4 nanoparticles estimated in terms of crystal domain size / J. Liu, Y. Bin, M. Matsuo // J. Phys. Chem. C. – 2012. – Vol. 116 (1). – P. 134–143.

14. Petrova, E. Structural characterization and magnetic properties of sol-gel derived ZnxFe3-xO4 nanoparticles / E. Petrova, D. Kotsikau, Vol. Pankov // JMMM. – 2015. – Vol. 378. – P. 429–435.

15. Magnetic Behaviors of Mg- and Zn-Doped Fe3O4 Nanoparticles Estimated in Terms of Crystal Domain Size, Dielectric Response, and Application of Fe3O4/Carbon Nanotube Composites to Anodes for Lithium Ion Batteries / Z. Lv [et al.] // J. Phys. Chem. C. – 2015. – Vol. 119 (46). – P. 26128–26142.

16. Карпова, С. С. Исследование влияния кислотно-основных свойств поверхности оксидов ZnO, Fe2O3 и ZnFe2O4 на их газочувствительность по отношению к парам этанола / С. С. Карпова и др. // Физика и техника. – 2013. – Т. 47 (8). – С. 1022–1026.

17. Sanpo, N. Biocompatibility of transition metal-substituted cobalt ferrite nanoparticles / N. Sanpo [et al.] // J. Nanopart. Res. – 2014. – Vol. 16. – P. 2510–2522.

18. Santos, H. M. Ultrasound in Chemistry: Analytical Applications / H. M. Santos, C. Lodeiro, J. L. Capello-Martinez // J. L. Capelo-Martinez Ed. – Wiley-VCH: Weinheim. – 2009. – P. 1–16.

19. Lvov, Y. Making aqueous nanocolloids from low soluble materials: LbL shells on nanocores. / Y. Lvov, P. Pattekari, T. Shutava // Multilayer Thin Films: Sequential Assembly of Nanocomposite Materials / Eds. G. Decher, J. Schlenoff. – Wiley-VCH, NY, London, 2012. – Chapter 14. – P. 151–170.


Дополнительные файлы

Просмотров: 24

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 1561-8331 (Print)