بررسي تاثير زمان واكنش بر خواص ساختاري، مورفولوژيكي و مغناطيسي فروسيال مغناطيسي بر پايه نانو ذرات فريت كبالت

The effect of reaction time on structural, morphological and magnetic properties of cobalt ferrite based ferrofluid

در اين پژوهش، فروسيال بر پايه نانو ذرات فريت كبالت، CoFe2O4، در زمان هاي واكنش مختلف، (ساعت 5 / 6 و 5، 5 / 3 ،2 ،5 / 0)، به روش همرسوبي تهيه شد. تاثير پارامتر زمان واكنش، بر ساختار بلوري، مورفولوژي و خواص مغناطيسي نانوذرات فريت كبالت در فروفلوييد بر پايه اين نانو ذرات، مورد بررسي قرار گرفت. از روش هاي پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميدان (FESEM)، به ترتيب جهت شناسايي فاز و تعيين مورفولوژي و اندازه ذرات استفاده گرديد. براي بررسي رفتار مغناطيسي نمونه ها در دماي اتاق، منحني پسماند نمونه ها با دستگاه مغناطيس سنج نمونه نوساني،VSM، به دست آمد. نتايج بيانگر تشكيل فريت كبالت در زمانهاي مختلف مي باشد. مطالعات ميكروسكوپي نشان مي دهد كه تمامي نمونه ها، از نانو ذراتي با مورفولوژي تقريبا يكنواخت و كروي شكل برخوردارند و ميانگين اندازه ذرات براي تمامي نمونه ها، كمتر از 50 نانومتر مي باشد. بررسي نتايج حاصل از VSM نيز نشان مي دهد كه هم براي نانو ذرات فريت كبالت و هم براي فروفلوييد فريت كبالت، مغناطش اشباع و نيروي وادارندگي، با افزايش زمان واكنش تا 5/ 3 ساعت افزايش و سپس كاهش مي يابند.

In this research, the ferrofluid based on the cobalt ferrite nanoparticles,CoFe2O4 was prepared by the coprecipitation methodology at different reaction times (0.5, 2, 3.5, 5, and 6.5 hours). The effect of reaction time parameter on the crystal structure, morphology andmagnetic properties of the cobalt ferrite nanoparticles in the ferrofluids based on the nanoparticles was studied.In order to identify the phases and determine the morphologyand the particles size, the X-ray diffraction (XRD) and the field emission scanning electron microscope (FESEM) methodologies have been used respectively. To study the magnetic behavior of the samples at room temperature, the hysteresis loops of samples with oscillating magnetometer (VSM) were obtained. The results indicate the formation of cobalt ferrite is at different times. The microscopic studies indicated the formation of nanosized particles with nearly spherical in shape, whereasthe average particle size for all samples is found to be less than 50 nm. The results of VSM also showed thatby increasing the reaction time to 3.5 hours, the saturation magnetization and coercivity force in the cobalt ferrite nanoparticles andthe cobalt ferriteferrofluid increased and then decreased