تهیه و بررسی خواص ساختاری نانو کامپوزیت مغناطیسی اکسید مس

محورهای موضوعی : سنتز و مشخصه یابی نانوساختارها

مهناز مهدوی شهری ^{1 *} , فرانک فکری لاری ²

1 - گروه شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران,
2 - گروه شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران,

تاریخ دریافت : 1403/09/19 تاریخ پذیرش : 1403/12/08 تاریخ انتشار : 1404/03/19

کلید واژه: مشخصه یابی, نانوذرات, Fe3O4@CuO.,

چکیده مقاله :

در میان نانوبلورهای موجود، ساخت نانوذرات مغناطیسی به علت امکان کاربرد در زمینه های علمی مهم مانند الکترونیک، ساخت رنگدانه ها، نانوداروها، کاتالیزگرها و حافظه های مغناطیسی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق نانوذرات مغناطیسی اکسید مس Fe₃O₄@CuO به صورت نانوکامپوزیت حاوی دو نوع اکسید فلزی سنتز شدند. ساختار، شکل هندسی و خاصیت مغناطیسی نانو ذرات تهیه شده با استفاده از روش هایی از قبیل طیف‌سنج فروسرخ تبدیل فوریه(FT-IR)، پراش پرتوی ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM)بررسی گردید. الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها ساختار بلوری نانوذرات مغناطیسی مس را تأیید کرد. طیف FT-IR تشکیل پیوند‌های  Fe-O و Cu-O را در نانوکامپوزیت مورد تایید قرار داد. عکس های SEM میانگین اندازه نانوذرات را حدود 50 نانومتر نشان داد که با اندازه بدست آمده از XRD و رابطه شرر توافق دارد. همچنین نتایج VSM خاصيت پارامغناطيسي نانوذرات را نشان می دهد.

چکیده انگلیسی:

Among the crystalline nano materials, synthesis of magnetic nanoparticles has been explored extensively for numerous applications, such as electronics, pigments, nanomedicines, catalysts and magnetic memories. In this study, magnetic copper oxide Fe₃O₄@CuO nanoparticles were synthesized in the form of nanocomposite containing two types of metal oxides. The structural, morphological and magnetic properties of the nanocrystals were characterized by powder X-ray diffraction, Fourier transformed infrared(FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy(SEM) and vibrating sample magnetometer(VSM). The X-ray diffraction pattern of the samples confirmed the crystal structure of the magnetic copper nanoparticles. The FT-IR spectra of the samples confirmed the vibration of Cu–O and Fe–O bonds in the nanocomposite. SEM images showed the average size of the nanoparticles to be about 50 nm, which is in agreement with the size obtained from XRD and Scherrer's relation. VSM results also indicate the paramagnetic property of the nanoparticles.

منابع و مأخذ:


1. H. Yang. J. Yan, Z. Lu X. Cheng, Y. Tang, J. Alloys Compd. 476, 715-719 (2009).
2. X. Wei. R.C. Viadero Jr, Colloids and Surfaces A: Physicochem, Eng. Aspects 294, 280-286 (2007).
3. L. Cabrera, S. Gutierrez, N. Menendez, M.P. Morales, P. Herrasti, Electrochimica Acta 53, 3436-3441(2008).
4. S. Qadri, A. Ganoe, Y. Haik, J. Hazard. Materials 169, 318-23 (2009).
5. T. Liu, L. Wang, P. Yang, B. Hu, Mater. Let. 62, 4056-4058 (2008).
6. K. Faungnawakij, N. Shimoda, T. Fukunaga, R. Kikuchi, K. Eguchi, App. Cat. Environmental 92, 341-350 (2009).
7. Z. Sun, L. Liu, D. Jia, W. Pan, Sensors and Actuators B1 25, 144-148 (2007).
8. S. Tao, F. Gao, X. Liu, Mater. Sci. Eng. B 77, 172-176 (2000).
9. D. Shi, A. Dunn, D. Mast, Nanoscale 7, 8209-8232 (2015).
10. L. Liang, Q. Zhu, T. Wang, F. Wang, J. Ma, L. Jing, J. Sun, Microporous Mesoporous Mater. 197, 221–228 (2014).
11. M. Mahdavi Shahri, S. Azizi, J. Nanostructure, 7, 205-215 (2017).

12. S. Tajik, et al., RSC Adv. 10, 15171–15178 (2020).
13. H. Verma, R. Dwivedi, R. Prasad, K. S. Bartwal, J. Nanoparticles, DOI: 10.1155/2013/737831.
14. A. Ghorbani-Choghamarani, M. Hajjami, M. Norouzi, Z. Safari, Nanoscale 2, 2015.
15. H. Khanehzaei, M. B Ahmad, K. Shameli, Z. Ajdari, Int. J. Electrochem. Sci. 9, 8189 – 8198 (2014).
16. H. Kiziltaş, D. Tekin, Brilliant Engineering 4, 26-29 (2020).
17. N. Kazemi, M. Mahdavi Shahri, J. Inorg. Organometal. Polym. Mater. 27, 1264–1273(2017).
18. S. Shojaee, M. Mahdavi Shahri, Appl Organometal Chem. 8,138-143, (2016).
19. Z. Dastjerdi, A.M. Aarabi, M. Shafiee, M. Afarani, E. Ghasemi, J. Color Sci. Techno. 11, 287-295 (2018).