بررسي اثر پوششدهي غير حرارتي سيليكان بر خواص مغناطيسي و ساختاري نانوذرات Fe3O4

Investigating The Effect of Non-thermal Coating Silica on the Structural and Magnetic Properties of Fe3O4 Nanoparticles

در اين پژوهش نانوذرات هسته-پوسته اكسيد آهن-سيليكان (Fe3O4/SiO2) با روش دومرحله‌اي ساخته شدند. ابتدا نانوذرات Fe3O4 با روش هم‌رسوبي يون‌هاي آهن (Fe+2 و Fe+3) در محيط قليايي و بدون استفاده از سورفكتانت ساخته شد و سپس پوسته سيليكان با روشي غير حرارتي و بدون استفاده از اتصال‌دهنده‌ها روي نانوذرات Fe3O4 نشانده شد. سهولت اين روش قابل توجه است. بررسي الگوهاي پراش اشعه ايكس پودرهاي حاصل نشان مي‌دهد كه ساختار اسپينل معكوس Fe3O4 تشكيل شده و سيليكان به صورت آمورف ساخته شده است. طيف‌سنجي تبديل فوريه امواج مادون قرمز نيز تشكيل اين ساختارها را تاييد مي‌كند. نبود پيك‌هاي اضافي در پراش اشعه ايكس نشان‌دهنده تشكيل فاز خالص Fe3O4 است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني تراگسيلي نشان مي‌دهد ساختار هسته-پوسته تشكيل شده و ميانگين اندازه ذرات 20 نانومتر است. آناليز مغناطيس‌سنجي نشان مي‌دهد مقدار مغناطش اشباع نانوذرات Fe3O4 بعد از پوشش دهي با سيليكان كاهش يافته است.

In this study, Fe3O4/SiO2 core-shell magnetic nanoparticles (NPs) by two-step process were synthesized. First, Fe3O4 NPs by co-precipitation method of iron ions (Fe3+ and Fe2+) in an alkaline medium without using surfactant were synthesized and then silica shell with a non-thermal method without the use of linkers were installed on Fe3O4 NPs. facility of this method is noticeable. Results of X-ray powder diffraction patterns show that the inverse spinel structure of Fe3O4 and amorphous silicon was made. Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the formation of these structures. There is no additional peak in XRD pattern which indicates that the prepared particles have pure Fe3O4 phase. TEM images show that core-shell structure is formed and mean size of NPs is 20 nm. VSM analysis showed that saturation magnetization of Fe3O4 nanoparticles after coating with silicon decreased.