Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Синтез наноразмерных кобальт-цинковых ферритов методом низкотемпературного распыления с последующим термолизом


https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-4-406-412

Полный текст:


Аннотация

Наночастицы состава Co0,65Zn0,35Fe2O4 получали методом распылительной сушки на воздухе в присутствии NaCl из раствора нитратов, а также из суспензии предварительно осажденных частиц. Полученные прекурсоры подвергали термообработке в диапазоне 300–900 °С в матрице инертного компонента с целью увеличения степени кристалличности без существенного роста размеров наночастиц. Микроструктуру, морфологию и магнитные свойства наночастиц исследовали методами РФА, ИК-спектроскопии, ПЭМ/СЭМ и магнитометрии. При получении ферритов из растворов солей происходит частичное окисление ионов Co2+ до Co3+, что приводит к образованию двух шпинельных фаз – феррита и кобальтита. С ростом температуры обжига доля кобальтита снижается, а феррита – растет. При распылении и последующем обжиге суспензий наночастиц формирования фазы кобальтита не происходит. Повышение температуры термообработки приводит к частичной рекристаллизации частиц и упорядочиванию кристаллической структуры феррита, что вызывает рост удельной намагниченности материалов: от 32,79 Ам2 кг–1 (до обжига) до 91,3 Ам2 кг–1 (обжиг при 900 °С). При этом средний диаметр наночастиц после термообработки не превышает 100 нм.


Об авторах

Е. Г. Петрова
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
ассистент


Я. А. Шавшукова
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
студент


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


К. В. Лазнев
Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси, Минск
Беларусь
аспирант


В. В. Паньков
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь
д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой физической химии


Список литературы

1. Magnetic nanoparticles: Surface effects and properties related to biomedicine applications / B. Issa [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2013. – Vol. 14, № 11. – P. 21266–21305. https://doi.org/10.3390/ijms141121266

2. Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, stabilization, vectorization, physicochemical characterizations, and biological applications / S. Laurent [et al.] // Chem. Rev. – 2008. – Vol. 108, N. 6. – Р. 2064–2120. https://doi.org/10.1021/cr068445e

3. Biological applications of magnetic nanoparticles / M. Colombo [et al.] // Chem. Soc. Rev. – 2012. – Vol. 41, N. 11. – P. 4306–4334. https://doi.org/10.1039/c2cs15337h

4. Tuning the magnetic properties of nanoparticles / A. G. Kolhatkar [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2013. – Vol. 14, № 8. – P. 15977–16009. https://doi.org/10.3390/ijms140815977

5. Effect of the Zn content in the structural and magnetic properties of ZnxMg1−xFe2O4 mixed ferrites monitored by Raman and Mössbauer spectroscopies / S. W. Da Silva [et al.] // J. Appl. Phys. – 2010. – Vol. 107, N. 9. – P. 09B5031-3. https://doi. org/10.1063/1.3350903

6. Annealing Effect on the Magnetic Properties of Polyol-made Ni−Zn Ferrite Nanoparticles /Z. Beji [et al.] // Chemistry of materials. – 2010. – Vol. 22. – P. 1350–1366. https://doi.org/10.1021/cm901969c

7. Kodama, R. H. Magnetic nanoparticles / R. H. Kodama // JMMM. – 1999. – Vol. 200. – P. 359–372. https://doi. org/10.1016/s0304-8853(99)00347-9

8. Pankov, V. Modified aerosol synthesis for nanoscale hexaferrite particles preparation / V. Pankov // Mater. Sci. Eng. A. – 1997. – Vol. 224. – P. 101–106. https://doi.org/10.1016/s0921–5093(96)10565–7

9. Янушкевич, К. И. Методика выполнения измерений намагниченности и магнитной восприимчивости / К. И. Янушкевич. Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. – Минск: БелГИМ, 2009. – 19 с.

10. Shannon, R. D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides /R. D. Shannon // Acta Cryst. A. – 1976. – Vol. 32, N. 5. – P. 751–767. https://doi.org/10.1107/s0567739476001551

11. Mechanochemical synthesis and characterization of nanodimensional iron–cobalt spinel oxides / E. Manova [et al.] // J. Alloys Compd. – 2009. – Vol. 485. P. 356–361. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.05.107

12. On the structural, magnetic and electrical properties of sol-gel derived nanosized cobalt ferrite /E. V. Gopalan [et al.] // J. Alloys Compd. – 2009. – Vol. 485. – P. 711–717. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.06.033

13. CoFe2O4 nanocrystalline powders prepared by citrate-gel methods: Synthesis, structure and magnetic properties / C. Cannas [et al.] // J. Nanopart. Res. – 2006. – Vol. 8, N. 2. – P. 255–267. https://doi.org/10.1007/s11051-005–9028–7

14. Interplay between the cation distribution and production methods in cobalt ferrite /R. S. Turtelli [et al.] // Mater. Chem. Phys. – 2012. – Vol. 132. – P. 832–838. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2011.12.020


Дополнительные файлы

Просмотров: 71

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


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


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)