سنتز تک مرحله ای نانوذرات اکسید آهن سوپرپارامغناطیسی دوپ شده با کاتیونهای فلز روی و پوشیده شده با ساکاریدها برای کاربردهای زیست پزشکی

محورهای موضوعی : سنتز مواد

حمزه فراتی راد ¹ , مصطفی آقازاده ²

1 - هیات علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
2 - هیات علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

تاریخ دریافت : 1401/04/17 تاریخ پذیرش : 1401/12/02 تاریخ انتشار : 1402/05/01

کلید واژه: اکسید آهن, نانو ذرات, مغناطیس, سنتز الکتروشیمیایی, ساکاریدها,

چکیده مقاله :

در این مقاله، سنتز سه نوع نانوذرات اکسید آهن (IONs) سوپر پارامغناطیس شامل نانوذرات اکسید آهن دوپ شده با Zn2+ و پوشیده شده با گلوکز (گلوکز/Zn-IONs)، نانوذرات اکسید آهن دوپ شده با Zn2+ و پوشیده شده با ساکارز (ساکارز/Zn-IONs) و نانوذرات اکسید آهن دوپ شده با Zn2+ و پوشیده شده با نشاسته (نشاسته/Zn-IONs) گزارش شده است. این نانوذرات اکسید آهن با سنتز الکتروشیمیایی از طریق رسوب‌دهی کاتدی تهیه شدند. بطوریکه، طی یک مرحله سنتزی و همزمان با درج شدن کاتیون‌های فلز روی (Zn2+) در درون ساختار بلوری مگنتیت، پوشش لایه ساکاریدی نیز روی سطح IONs انجام می‌شود. دوپه شدن کاتیون‌‌های Zn2+ در ساختار مگنتیت با روش‌های طیف سنجی تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ اکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)و پراش انرژی ایکس (EDX) تایید شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان دادند که مورفولوژی ذرات سنتز شده به صورت کروی است. آنالیزها ساختار بلوری سوپرپارامغناطیس نمونه‌های آماده شده با 10 درصد دوپنت روی را تائید کردند. ارزیابی مغناطش با مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) رفتار سوپر پارامغناطیس را برای نمونه‌های ساخته شده تایید کرد و مقادیر وادارندگی (Hci) و پسماند مغناطیسی (Mr) کوچکی مشاهده شد. مقدار وادارندگی برای گلوکز/Zn-IONs، ساکارز/Zn-IONs و نشاسته/Zn-IONs به ترتیب 9/8، 6/3 و Oe 2/9 اندازه‌گیری شد. همچنین مقدار پسماند مغناطیسی نیز برای همین نمونه‌ها به ترتیب برابر با 24/0، 09/0 و emu g-1 28/0 تعیین شدند.

چکیده انگلیسی:

In this paper, three-types of metal-cations doped superparamagnetic iron oxide nanoparticles (IONs) including glucose-grafted Zn2+-doped MNPs (glucose/Zn-IONs), sucrose-grafted Zn2+-doped IONs (sucrose/Zn-IONs) and starch-grafted Zn2+-doped IONs (starch/Zn-IONs) are reported. These IONs are fabricated by OH– ions electrochemical generation through cathodic deposition method. The saccharide capped layer onto the surface of deposited IONs and also zinc cations doping into their crystal structure were confirmed via Fourier-transform infrared spectroscopy, Field-emission scanning electron microscopy and Energy Dispersive X-ray techniques. Figures of the Field-emission scanning electron microscopy showed that the morphology of particles synthesized is spherical. Analyses revealed magnetite crystal structure with about 10% doped zinc for all the prepared samples. The magnetic evaluations by sample vibrating magnetometer (VSM) technique specified the superparamagnetic behaviors for the prepared samples, where low coercivity and remanence values (i.e. Hci=8.9Oe and Mr=0.24 emu/g for glucose/Zn- IONs; Hci=3.6Oe and Mr=0.09 emu/g for sucrose/Zn- IONs; Hci=9.2Oe and Mr=0.28 emu/g for starch/Zn- IONs) were observed.