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: 27.02.2025
Статья опубликована: 01.07.2023
URL: https://freezetech.ru/0044-4537/article/view/668706
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723070191
EDN: https://elibrary.ru/SLPMSS
ID: 668706

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

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.