Crystallization of Magnetic Iron Oxide Nanoparticles during Chemical Synthesis from Iron Salt Solutions with Exposure to Ultrasound

A. M. Nikolaev; Николаев А. М.; A. S. Kovalenko; Коваленко А. С.; K. V. Frolov; Фролов К. В.; G. P. Kopitsa; Копица Г. П.; A. E. Baranchikov; Баранчиков А. Е.; O. A. Shilova; Шилова О. А.

doi:10.31857/S0044453723070191

Кристаллизация магнитных наночастиц оксидов железа при химическом синтезе из растворов солей железа под воздействием ультразвука

Авторы: Николаев А.М.¹^,2, Коваленко А.С.¹, Фролов К.В.³, Копица Г.П.¹^,4, Баранчиков А.Е.⁵, Шилова О.А.¹^,6
Учреждения:
1. Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук
2. Санкт-Петербургский государственный университет
3. Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН
4. Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
5. Институт общей и неорганической химии
6. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”
Выпуск: Том 97, № 7 (2023)
Страницы: 1050-1055
Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ
Статья получена: 15.10.2023
Статья опубликована: 01.07.2023
URL: https://ogarev-online.ru/0044-4537/article/view/136641
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723070191
EDN: https://elibrary.ru/SLPMSS
ID: 136641

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Методом химического осаждения были синтезированы нанопорошки оксидов железа. Показано, что в результате синтеза образуется, в зависимости от условий ультразвуковой обработки, фаза оксида железа со структурой магнетита (твердый раствор магнетита-маггемита, либо смесь этого твердого раствора и гетита). Размер ОКР и размер частиц для основной фазы соответствует ~10–20 нм. Синтезированные порошки оксидов железа обладают развитой поверхностью и имеют значения удельной площади поверхности S_BET ≈ 92 и 117 м²/г, а также одинаковый, достаточно большой, удельный объем пор (\({{V}_{P}}{{_{{/{{P}_{0}} \to 0.99}}}_{{}}}\) = 0.35 см³/г). Показано, что дополнительное ультразвуковое воздействие in situ на находящиеся в маточном растворе магнитные наночастицы оксидов железа приводит к резкому окислению ионов железа (II) и появлению немагнитной примесной фазы гетита.

Ключевые слова

химическое соосаждение, магнетит, маггемит

Список литературы

Kaiyi Jiang, Linlin Zhang, Gang Bao // Current Opinion in Biomedical Engineering. December 2021.
Yang Ruan, Lingjun Kong, Yiwen Zhong et al. // J. of Cleaner Production, Available online 7 September 2021.
Faruk Yakasai, Mohd Zaidi Jaafar, Sulalit Bandyopadhyay, Zhong et al. // J. of Petroleum Science and Engineering, Elsevier, Available online 2 September 2021
Saragi T., Santika A.S., Permana B. et al. // Conference Series: Materials Science and Engineering, (2017). 196, 012025. https://doi.org/10.1088/1757-899x/196/1/012025
Hasany S.F., Abdurahman N.H., Sunarti A.R., Jose R. // Current Nanoscience. 2013. V. 9. Iss. 5. P. 561. https://doi.org/10.2174/15734137113099990085
Ansari S.A.M.K., Ficiarà E., Ruffinatti F.A. et al. // Materials. 2019. V. 12. № 3. P. 465. https://doi.org/10.3390/ma12030465
Schwaminger S.P., Syhr C., Berensmeier S. // Crystals. 2020. V. 10. P. 214. https://doi.org/10.3390/cryst10030214
Rashid H., Mansoor M.A., Haider B. et al. // Separation Science and Technology. 2019. V. 55. No 6. P. 1207. https://doi.org/10.1080/01496395.2019.1585876
Laurent S., Forge D., Port M. et al. // Chemical Reviews. 2008. V. 108. № 6. P. 2064.
Шилова О.А., Николаев А.М., Коваленко А.С. и др. // Журн. неорг. химии. 2020. Т. 65. № 3. С. 398.
Hayato Koizumi Md. Azhar Uddin Yoshiei Kato // Inorganic Chemistry Communications. 2021. V. 124. 1084. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2020.10840000
Eskandari M.J., Hasanzadeh I. // Materials Science and Engineering: B. 2021. V. 266. P. 115050.
Chuev M.A. // JMMM. 2019. 470. P. 12.https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.11.091
Nasrazadani S., Raman A. // Corrosion Science. 1993. V. 34. № 8. P. 1355.
Anthony J.W., Bideaux R.A., Bladh K.W. Magnetite. Handbook of Mineralogy. Chantilly, VA: Mineralogical Society of America, 2018. 333 p.
Pecharroman C., Gonzalez-Carreno T., Iglesias J.E. // Phys. Chem. Miner. 1995. V. 22. P. 21.
Radek Zboril, Miroslav Mashlan, Dimitris Petridis // Chem. Mater. 2002. V. 14. № 3. P. 969.
Jeppe Fock, Lara K Bogart, David González-Alonso, et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. V. 50. P. 265005.