Виробництво феритів на основі магнітних наночастинок та комплексна характеристика їх електричних та магнітних властивостей у колоїдних системах
Анотація
У цьому дослідженні досліджується синтез, структурна характеристика та фізико-хімічні властивості магнітних наночастинок, отриманих з металів групи заліза (Fe, Co, Ni) та їхніх відповідних феритових дисперсій. Магнітні наночастинки були синтезовані методом хімічної конденсації, а їх морфологія та структура були проаналізовані за допомогою просвічувальної електронної мікроскопії (ТЕМ) та рентгенівської дифракції (XRD). Синтезовані магнітні наночастинки, що містять ферити Fe3O4, CoFe2O4 та NiFe2O4, демонстрували нанорозміри в діапазоні від 10 до 50 нм. Точна кореляція між вимірюваннями TEM та XRD підтвердила структурні та розмірні характеристики синтезованих наночастинок. Були підготовлені магнітні рідини на водній основі з різною концентрацією наночастинок, що дозволило систематично досліджувати їхню електропровідність та магнітну сприйнятливість за кімнатної температури. Експериментальні результати дають критичне розуміння фундаментальних властивостей колоїдних систем на основі магнітних наночастинок, що потенційно сприяє передовим застосуванням у матеріалознавстві, магнітній приладобудуванні та нових технологічних галузях. Методологічний підхід та результати, представлені тут, сприяють розширенню розуміння поведінки та характеристик магнітної рідини.
Завантаження
Посилання
A.-H. Lu, E.L. Salabas, and F. Schüth, “Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application,” Angew. Chem. Int. Ed. 46, 1222–1244 (2007). https://doi.org/10.1002/anie.200602866
S. Laurent, D. Forge, M. Port, A. Roch, C. Robic, L. Vander Elst, and R.N. Muller, “Magnetic Iron Oxide Nanoparticles: Synthesis, Stabilization, Vectorization, Physicochemical Characterizations, and Biological Applications,” Chem. Rev. 108, 2064–2110 (2008). https://doi.org/10.1021/cr068445e
N. Ashrafi, A.H.M. Ariff, M. Sarraf, S. Sulaiman, and T. Hong, “Microstructural, thermal, electrical, and magnetic properties ofoptimized Fe3O4–SiC hybrid nano filler reinforced aluminium matrix composite,” Mater. Chem. Phys. 258, 123895 (2021). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123895
S. Mokhosi, W. Mdlalose, S. Mngadi, M. Singh, and T. Moyo, “Assessing the structural, morphological and magnetic properties of polymer-coated magnesium-doped cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles for biomedical application,” Journal of Physics: Conference Series, 1310, 012014 (2019). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1310/1/012014
K.K. Kefeni, and B.B. Mamba, “Photocatalytic application of spinel ferrite nanoparticles and nanocomposites in wastewater treatment,” Sustainable materials and technologies, 23, e00140 (2020). https://doi.org/10.1016/j.susmat.2019.e00140
D.H.K. Reddy, and Y.-S. Yun, “Spinel ferrite magnetic adsorbents: alternative future materials for water purification?” Coord. Chem. Rev. 315, 90–111 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2016.01.012
P.N. Reddy, B.V. Kavyateja, and B.B. Jindal, “Structural health monitoring methods, dispersion of fibers, micro and macro structural properties, sensing, and mechanical properties of self-sensing concrete – A review,” Struct. Concr. 22, 793–805 (2021). https://doi.org/10.1002/suco.202000337
H. Moradmard, S.F. Shayesteh, P. Tohidi, Z. Abbas, and M. Khaleghi, “Structural, magnetic and dielectric properties of magnesium doped nickel ferrite nanoparticles,” J. Alloys Compd. 650, 116–122 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.07.269
J. Xu, H. Yang, W. Fu, K. Du, Y. Sui, J. Chen, Y. Zeng, et al., “Preparation and magnetic properties of magnetite nanoparticles by sol–gel method,” J. Magn. Magn. Mater. 309(2), 307–311 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.07.037
M.D. Hossain, M.A. Hossain, M.S. Hossain, M.N.I. Khan, and S.S. Sikder, “Sintering temperature dependent characterization of Ni nano ferrite with the optimization of frequency dependent properties,” Surf. Interfaces, 52, 104952 (2024). https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104952
E. Fitriyanti, and B. Purnama, “Comparison XRD pattern of CoFe2O4 thin films and nanoparticles,” J. Phys. Conf. Ser. 909(1), 012010 (2017). https://doi.org/10.1088/1742-6596/909/1/012010
D. Jiao, K. Lesage, M.Y. Yardimci, K. El Cheikh, C. Shi, and G. De Schutter, “Rheological behavior of cement paste with nano-Fe3O4 under magnetic field: Magneto-rheological responses and conceptual calculations,” Cem. Concr. Compos. 120, 104035 (2021). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.104035
Авторське право (c) 2025 О.К. Кувандіков, У.Е. Нурімов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
