اثر میدان مغناطیسی بر خواص نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 ساخته شده به روش هم رسوبی

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 آزمایشگاه تحقیقاتی کاتالیزورها و سنتز آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن Fe3O4 با استفاده از روش هم‌رسوبی در دمای اتاق در دو حالت با حضور میدان مغناطیسی و در غیاب میدان مغناطیسی ساخته شدند. خواص مغناطیسی نانوذرات توسط دستگاه مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی VSM برای بررسی ویژگی‌های ابرپارامغناطیسی نانوذرات و اثر اعمال میدان بر خواص مغناطیسی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آنالیز نشان داد که اعمال میدان مغناطیسی در هنگام ساخت نانوذرات، باعث کاهش مغناطش اشباع می‌شود. نتایج الگوی پراش اشعه ایکس XRD کاهش بلورینگی نانوذرات را با اعمال میدان مغناطیسی در حین ساخت نشان می‌دهند. طیف سنجی فوریه فروسرخ FT-IR تشکیل پیوندهای اکسیدآهن را در نمونه‌های ساخته شده تائید می‌کند. کاهش مغناطش اشباع و بلورینگی را می‌توان به اثر میدان مغناطیسی در جهت دهی دوقطبی‌های مغناطیسی نانوذرات در هنگام ساخت، نسبت داد.

کلیدواژه‌ها


[1]A.V.B. Reddy, Z. Yusop, J. Jaafar, Y.V.M.Reddy, A.B. Aris, Z.A. Majid, J. Talib, G. Madhavi, “Recent progress on Fe-based nanoparticles: Synthesis, properties,characterizationandenvironmentalapplications,”Journalof Environmental Chemical Engineering, 3537–3553, 2016.
[2] Y. Wei, B. Han, X. Hu, Y. Lin, X. Wang, X. Deng, “Synthesis of Fe3O4 nanoparticles and theirmagneticproperties,”ChineseMaterialsConference, 2, 632-637, 2012.
[3]D. Lisjaka,A. Mertelj,“Anisotropicmagneticnano: A review of their properties,syntheses and potential application,” Progress in Materials Science, 95, 286-328,2018.
[4] Á. Ríos, M. Zougagh, “Recent advances in magnetic nanomaterials for improving analyticalprocesses,” Trends in Analytical Chemistry, 72-83, 2016.
[5] A. Leonid, A. Sergei, I. Ilia, “Size effect on thehysteresis characteristics of a system of interactingcore/shell nanoparticles,” Journal of Magnetism andMagnetic Materials, 447, 88-95, 2018.
[6] X.Y. Qiu, X.S. Meng, H. Mao, Z.H. He, Y.Q.Lin, X.D. Liu, D.C. Li, J. Li, “Magneticnanoparticles prepared by chemically induced transition: Structure and magnetization behaviors,”Materials Chemistry and Physics, 204, 328-335, 2018.
[7] G. Simonsen, M. Strand, G. Øye, “Potentialapplications of magnetic nanoparticles withinseparation in the petroleum industry,” Journal of Petroleum Science and Engineering, 488-495, 2018.
[8] F. Fajaroh, H. Setyawan, W. Widiyastuti, S. Winardi, “Synthesis of magnetite nanoparticles by Surfactant-free electrochemical method in an aqueous system,” Advanced Powder Technology. 23, 328-333, 2012.
[9]مژدهمحمدعلیزادههنجنی،ابراهیمقاسمی،احمدمنشی،"تاثیردمایسنتزبرویژگیهاینانوذراتمغناطیسیاکسیدآهندرروشهمرسوبی."فرآیندهاینویندرمهندسیمواد،89-77،1391.[10] [10]S. Ebrahimisadr, B. Aslibeiki, R. Asadi,“Magnetic hyperthermia properties of iron oxidenanoparticles: The effect of concentration,” PhysicaC: Superconductivity and its applications 119-121, 2018.
[11] G.Nabiyouni, M. Julaee, D. Ghanbari, P. CheginiAliabadi, N. Safaie, “Room temperature synthesis and magnetic property studies of Fe3O4,nanoparticles prepared by a simple precipitationmethod,” Journal of Industrial and EngineeringChemistry, 21, 599-603, 2015.
[12] M. Mahmoudi, S. Sant, B. Wang, S. Laurent, T. Sen, “Superparamagnetic iron oxide nanoparticles(SPIONs): development, surface modification andapplications in chemotherapy,” Advanced DrugDelivery Review 63 24-46, 2011.
 
[13] S. Wu, A. Sun, F. Zhai, J. Wang, W. Xu, Q. Zhang,A.A.Volinsky, “Fe3O4magneticnanoparticles synthesis from tailings by ultrasonicchemical co-precipitation,” Materials Letters 65, 1882-1884, 2011.
[14] K. Tao, H. Dou, K. Sun, “Inter facialcoprecipitation to prepare magnetite nanoparticles:concentrationandtemperaturedependence,Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering. Aspects 320, 115-122, 2008.
[15] K.K. Kefeni, T.A.M. Msagati, B.B. Mamba, “Ferrite nanoparticles: Synthesis, characterisationand applications in electronic device,” MaterialsScience and Engineering B 215, 37-55, 2017.
[16] Hira Fatima, Dae-Won Lee, Hyun Joong Yunand Kyo-Seon Kim, “Shape-controlled synthesis of magnetic Fe3O4 nanoparticles with different ironprecursors and capping agents,” RSC Advanced 8, 22917-22923, 2018. [17]حسیناثناعشریایوری،هادیعربی،"بررسیتاثیرنسبتغلظتموادواکنشدهندهبراندازهوخواصمغناطیسیذرات."،علمومهندسیسرامیک،84-77،1392.[18] [18]
T.Q. Bui, S. Nu-Cam Ton, A.T. Duong, H.T.Tran, “Size-dependent magnetic responsiveness of magnetitenanoparticlessynthesisedby co-precipitation and solvothermal methods,” Journal of Science: Advanced Materials and Devices, 107-112,2018.
[19] H. Yuan, I.J. Zvonkina, A.M. Al-Enizi, A.A. Elzatahry, J. Pyun,and A. Karim, “Facile Assemblyof Aligned Magnetic Nanoparticle Chains in Polymer Nanocomposite Films by Magnetic FlowCoating,” ACS Applied Material Interfaces, 9, 11290-11298, 2017.
[20] K.K. Kefeni, T.A.M. Msagati, B.B. Mamba,“Ferrite nanoparticles: Synthesis, characterizationand applications in electronic device,” MaterialsScience and Engineering, 215, 37-55, 2017.
[21] C. C Lin, J. M Ho,” Ceramics Structuralanalysisandcatalytic activityof FeR3ROR4Rnanoparticles prepared by afacileco-precipitationmethod in a rotating packed bed,” CeramicsInternational 40, 10275-10282, 2014.
[22] A.K. Singh, “Advanced x-ray techniques in research and industry,” IOS Press, 2005.
[23] V.A. Hiremath, A. Venkataraman, “Dielectric,electrical and infrared studies of γ-Fe2O3 preparedby combustion method,” Bulletin of MaterialsScience, 26, 391-396, 2003.
[24] D. Maity, D.C. Agrawal, “Synthesis of ironoxide nanoparticles under oxidizing environmentand their stabilization in aqueous and non-aqueousmedia,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 308, 46-55, 2007.