کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1799396 1524842 2015 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Solvothermal synthesis and characterization of monodisperse superparamagnetic iron oxide nanoparticles
ترجمه فارسی عنوان
سنتز سولووترمال و شناسایی ویژگی‌های نانوذرات تک‌بخشی ابرپارامغناطیسی اکسید آهن
کلمات کلیدی
نانوذره، فریت ابرپارامغناطیسی، روش سولووترمال، عامل هدایت ساختار
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1- مقدمه

2- مواد و روش‌ها 

1-2 مواد

2-2 سنتز نانوذرات

3-2 شناسایی ویژگی‌ها

3- نتایج و بحث

1-3 تحلیل‌های ساختار و سرهم‌بندی

شکل 1- الگوهای پراش پرتو ایکس برای واکنش سنتزی ذرات Fe3O4 با PVP به مدت 20 و 10 ساعت (الف و ب) و واکنش با NaCit به مدت 20 و 10 ساعت (ج و د).

جدول 1- سایز دانه محاسبه‌شده نمونه‌ها برای قوی‌ترین پیک (311)

شکل 2- تصاویر TEM از نانوذرات Fe3O4 که توسط PVP طی 20 و 10 ساعت (الف و ج) و توسط NaCit طی 20 و 10 ساعت (ب و د) هدایت شده‌اند

2-3 تحلیل مولفه‌ای

شکل 3- طیف‌سنجی فوتوالکترونی پرتو ایکس نمونه‌های سنتزشده با NaCit (الف) و PVP (ب) 

شکل 4- منحنی‌های TG متناظر با نمونه‌های سنتزشده با Na-Cit (الف) و PVP (ب)

شکل 5- طیف‌های FT-IR مربوط به نانوذرات PVP-Fe3O4 طی 20 و 10 ساعت (الف و ب) و نمونه NaCit-Fe3O4 طی 20 و 10 ساعت (ج و د)

3-3 اندازه‌گیری‌های مغناطیسی

شکل 6- حلقه‌های پسماند مغناطش محصولات هدایت‌شده با PVP در 20 و 10 ساعت (الف و ب) و NaCit در 20 و 10 ساعت (ج و د)

جدول 2- پارامترهای مغناطیسی نانوذرات آماده‌شده

4-3 سازوکار واکنش و شکل‌گیری

شکل 7- نمایش شماتیک فرآیند ایجاد ریزکره‌های مگنتیت: الف) هدایت ساختار با NaCit و ب) هدایت ساختار با PVP

4- نتیجه‌گیری

 
ترجمه چکیده
مجموعه‌ای از خوشه‌های نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با عوامل راهنمای ساختاری متفاوت با روش اصلاح‌شده‌ی سولووترمال سنتز شده‌اند و ویژگی‌های آن‌ها با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف‌بینی فوتوالکترونی پرتو ایکس (XPS)، تحلیل‌های توزین حرارتی یا ترموگراویمتری (TG)، مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش (VSM) و طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) تعیین شده‌اند. مشخص شد نانوذرات ابرپارامغناطیسی که توسط NaCit (سدیم سیترات) هدایت می‌شوند، دارای مغناظش اشباع (Ms) بسیار بالا (69.641 emu/g) و پایداری مغناطیسی (Mr) اندک (0.8 emu/g) است. گروه‌های سیتراتی چسبنده روی سطح با مولکول‌های کوچک، که خوشه‌های ابرپارامغناطیسی با محدوده ابعاد 80 تا 110 نانومتر تشکیل می‌دهند، از رشد بیشترِ کریستال‌های پیش‌ساخته‌ی فریت جلوگیری می‌کنند. در عوض کریستال کوچک اولیه که توسط مولکول‌های بلندزنجیر PVP هدایت و پایدار شده است، آزادانه به مولکول‌های بزرگ‌تر می‌چسبد و رشد آن در محدوده 100 تا 150 نانومتر متوقف می‌شود؛ در این محدوده مغناطش اشباع برابر 97.979 emu/g و پایداری مغناطیسی برابر 46.323 emu/g است. در انتها، سازوکارهای شکل‌گیری دو نوع نمونه تشریح می‌شود. انتظار می‌رود از خوشه های ابرمغناطیسی فریت -که توسط سدیم سیترات هدایت شده‌اند- به‌منظور کنترل حرکت ذرات تداخلی غیرفعال استفاده شود تا بتوانیم از انباشتگی جلوگیری کنیم و نمونه‌ی هدایت‌شده توسط PVP به گزینه‌ای مناسب برای مواد جاذب موج نانومتری تبدیل شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم فیزیک ماده چگال
چکیده انگلیسی


• A facile synthesis of two kinds of monodisperse iron oxide nano-particle clusters was performed via a modified one-step solvothermal method in this work.
• The NaCit and PVP as different guiding agents are used to control the formation and aggregation of nano-crystals during reacting and the ripening processes.
• The superparamagnetic NaCit–Fe3O4 samples have high saturation magnetization (Ms) of 69.641 emu/g and low retentivity (Mr) of 0.8 emu/g.
• The relevant formation mechanisms of the two types of samples are proposed.

A series of magnetic iron oxide nanoparticle clusters with different structure guide agents were synthesized by a modified solvothermal method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermogravimetric analyses (TG), a vibrating sample magnetometer (VSM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It is found that the superparamagnetic nanoparticles guided by NaCit (sodium citrate) have high saturation magnetization (Ms) of 69.641 emu/g and low retentivity (Mr) of 0.8 emu/g. Guiding to form superparamagnetic clusters with size range of 80–110 nm, the adherent small-molecule citrate groups on the surface prevent the prefabricated ferrite crystals growing further. In contrast, the primary small crystal guided and stabilized by the PVP long-chain molecules assemble freely to larger ones and stop growing in size range of 100–150 nm, which has saturation magnetization (Ms) of 97.979 emu/g and retentivity (Mr) of 46.323 emu/g. The relevant formation mechanisms of the two types of samples are proposed at the end. The superparamagnetic ferrite clusters guided by sodium citrate are expected to be used for movement controlling of passive interference particles to avoid aggregation and the sample guided by PVP will be a candidate of nanometer wave absorbing material.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Magnetism and Magnetic Materials - Volume 379, 1 April 2015, Pages 226–231
نویسندگان
, , , , , ,