Определение оптимальных условий синтеза суперпарамагнитных наночастиц феррита никеля без стадии прокаливания : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2024

Ключевые слова: nickel ferrite, nanoparticles, sodium borohydride, superparamagnetism, synthesis, феррит никеля, наночастицы, борогидрид натрия, суперпарамагнетизм, синтез

Аннотация: В настоящее время актуальной проблемой является получение однородных суперпарамагнитных наночастиц феррита никеля. В данной работе предложен новый способ получения суперпарамагнитных наночастиц NiFe2O4, основанный на соосаждении ионов железа и никеля в присутствии борогидрида натрия без стадии прокаливания полученного продукта. МетПоказать полностьюодом дробного факторного эксперимента (ДФЭ 27-4) определены оптимальные параметры синтеза, обеспечивающие получение монофазного продукта с минимальным размером частиц: С(Ni(NO3)2) = 0.1 M, C(Fe(NO3)3) = 0.2 M, m(NaBH4) = 4 г, температура 90 °С, время синтеза 30 мин. Полученные в работе образцы были охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии, динамического рассеивания света, выполнены измерения кривых намагничивания образцов вибрационным магнитометром. В оптимальных условиях получены наночастицы, представляющие собой чистую фазу феррита никеля, имеющие медианный размер 2,7 нм и обладающие магнитными параметрами, соответствующими суперпарамагнитному состоянию: намагниченность насыщения 13,9 emu/g, остаточная намагниченность 0,92 emu/g, коэрцитивная сила 13,3 Oe. Currently, an urgent problem is the production of homogeneous superparamagnetic nanoparticles of nickel ferrite. In this paper, a new method for the production of superparamagnetic NiFe2O4 nanoparticles is proposed, based on the co-precipitation of iron and nickel ions in the presence of sodium borohydride without the calcination stage of the resulting product. By the method of fractional factorial experiment (DFE27-4), optimal synthesis parameters were determined to ensure the production of a monophase product with a minimum particle size: C(Ni(NO3)2) = 0.1 M, C(Fe(NO3)3) = 0.2 M, m(NaBH4) = 4 g, temperature 90 °C, synthesis time 30 min. The samples obtained in this work were characterized by X-ray phase analysis, transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and measurement of the magnetization curves of the samples of a vibrating magnetometer. Under optimal conditions, nanoparticles representing the pure phase of nickel ferrite with a median size of 2.7 nm and having magnetic parameters corresponding to the superparamagnetic state were obtained: saturation magnetization of13.9 emu/g, residual magnetization of 0.92 emu/g, coercive force of 13.3 Oe.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия

Выпуск журнала: Т.17, 1

Номера страниц: 151-161

ISSN журнала: 19982836

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский федеральный университет

Персоны

  • Сайкова С. В. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Кроликов А. Е. (Сибирский федеральный университет)
  • Немкова Д. И. (Сибирский федеральный университет)
  • Самойло А. С. (Сибирский федеральный университет)

Вхождение в базы данных

  • Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
  • Список ВАК