Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею

Aim of the research. The paper aims to synthesize magnetically sensitive carbonated magnetite – based composites.Methods. UV-Vis spectroscopy, X-ray powder diffraction (XRD), Infrared spectroscopy with Fourier accumulations, low temperature desorption of nitrogen, adsorption of methylene blue.Result...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2018
Main Authors:	Gorbyk, P. P., Kusyak, N. V., Petranovskaya, A. L., Oranskaya, E. I., Abramov, N. V., Opanashchuk, N. M.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018
Subjects:	карбонізація вуглецеві покриття поверхня магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція
Online Access:	https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/464
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Chemistry, Physics and Technology of Surface

Institution

Chemistry, Physics and Technology of Surface

id	oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-464
record_format	ojs
institution	Chemistry, Physics and Technology of Surface
baseUrl_str
datestamp_date	2022-06-29T10:04:16Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	карбонізація вуглецеві покриття поверхня магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція
spellingShingle	карбонізація вуглецеві покриття поверхня магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція Gorbyk, P. P. Kusyak, N. V. Petranovskaya, A. L. Oranskaya, E. I. Abramov, N. V. Opanashchuk, N. M. Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
topic_facet	carbonization carbon coatings surface magnetite magnetically sensitive nanocomposites adsorption карбонізація вуглецеві покриття поверхня магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція карбонизация углеродные покрытия магнетит магниточувствительные композиты адсорбция
format	Article
author	Gorbyk, P. P. Kusyak, N. V. Petranovskaya, A. L. Oranskaya, E. I. Abramov, N. V. Opanashchuk, N. M.
author_facet	Gorbyk, P. P. Kusyak, N. V. Petranovskaya, A. L. Oranskaya, E. I. Abramov, N. V. Opanashchuk, N. M.
author_sort	Gorbyk, P. P.
title	Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_short	Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_full	Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_fullStr	Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_full_unstemmed	Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_sort	синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею
title_alt	Synthesis and properties of magnetic nanostructures with carbonized surface Синтез и свойства магниточувствительных наноструктур с карбонизованной поверхностью
description	Aim of the research. The paper aims to synthesize magnetically sensitive carbonated magnetite – based composites.Methods. UV-Vis spectroscopy, X-ray powder diffraction (XRD), Infrared spectroscopy with Fourier accumulations, low temperature desorption of nitrogen, adsorption of methylene blue.Results. A technique of carbonization of nanoparticles surface of magnetite and magnetite/SiO2 nanocomposite is developed. The optimal technological parameters of carbonization and the organic chemical for impregnation (i.e. polygel CS (Carbomer 934) are defined. The processes of Methylene Blue adsorption on nanostructures surface were investigated, the adsorption capacity dependence on number of carbon in nanocomposites surface is defined. With the use of X-ray powder diffraction analysis it is shown that during the carbonization the phase of magnetite is preserved and the phase of ?-Fe2O3 is partially formed, which does not affect the magnetic properties of the carbonized samples. The processes of Methylene Blue adsorption were investigated, it is shown that nanocomposite adsorption capacity increases with an increase of carbon in the surface and is dependent on the organic chemical used for the composite impregnation. The highest rate of adsorption capacity A = 24.9 mg/g is achieved using Fe3O4/С nanocomposite for Carbomer 934 impregnation. It is found that under the defined conditions the surface of carbonized nanocomposites Fe3O4/SiO2/С could include carbon and silica «islets». Such kind of structure of surface could be actual from the point of view of hydrophilic and hydrophobic balance and the increase of functional capacities. Coercivity, specific magnetization of saturation, remanent specific magnetization and relative remanent magnetization of synthesized ensembles nanoparticles Fe3O4 and nanocomposites Fe3O4/С, Fe3O4/Сole.acid, Fe3O4/ССS, Fe3O4/SiO2/ССS are experimentally assessed. The research results could be used in creation of new magnetically managed tools for sufficient drug delivery and of different functionality sorption materials.
publisher	Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate	2018
url	https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/464
work_keys_str_mv	AT gorbykpp synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT kusyaknv synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT petranovskayaal synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT oranskayaei synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT abramovnv synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT opanashchuknm synthesisandpropertiesofmagneticnanostructureswithcarbonizedsurface AT gorbykpp sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT kusyaknv sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT petranovskayaal sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT oranskayaei sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT abramovnv sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT opanashchuknm sintezisvojstvamagnitočuvstvitelʹnyhnanostrukturskarbonizovannojpoverhnostʹû AT gorbykpp sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû AT kusyaknv sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû AT petranovskayaal sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû AT oranskayaei sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû AT abramovnv sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû AT opanashchuknm sinteztavlastivostímagnítočutlivihnanostrukturízkarbonízovanoûpoverhneû
first_indexed	2025-07-22T19:33:16Z
last_indexed	2025-11-23T02:50:07Z
_version_	1849658206855364608
spelling	oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4642022-06-29T10:04:16Z Synthesis and properties of magnetic nanostructures with carbonized surface Синтез и свойства магниточувствительных наноструктур с карбонизованной поверхностью Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею Gorbyk, P. P. Kusyak, N. V. Petranovskaya, A. L. Oranskaya, E. I. Abramov, N. V. Opanashchuk, N. M. carbonization carbon coatings surface magnetite magnetically sensitive nanocomposites adsorption карбонізація вуглецеві покриття поверхня магнетит магніточутливі нанокомпозити адсорбція карбонизация углеродные покрытия магнетит магниточувствительные композиты адсорбция Aim of the research. The paper aims to synthesize magnetically sensitive carbonated magnetite – based composites.Methods. UV-Vis spectroscopy, X-ray powder diffraction (XRD), Infrared spectroscopy with Fourier accumulations, low temperature desorption of nitrogen, adsorption of methylene blue.Results. A technique of carbonization of nanoparticles surface of magnetite and magnetite/SiO2 nanocomposite is developed. The optimal technological parameters of carbonization and the organic chemical for impregnation (i.e. polygel CS (Carbomer 934) are defined. The processes of Methylene Blue adsorption on nanostructures surface were investigated, the adsorption capacity dependence on number of carbon in nanocomposites surface is defined. With the use of X-ray powder diffraction analysis it is shown that during the carbonization the phase of magnetite is preserved and the phase of ?-Fe2O3 is partially formed, which does not affect the magnetic properties of the carbonized samples. The processes of Methylene Blue adsorption were investigated, it is shown that nanocomposite adsorption capacity increases with an increase of carbon in the surface and is dependent on the organic chemical used for the composite impregnation. The highest rate of adsorption capacity A = 24.9 mg/g is achieved using Fe3O4/С nanocomposite for Carbomer 934 impregnation. It is found that under the defined conditions the surface of carbonized nanocomposites Fe3O4/SiO2/С could include carbon and silica «islets». Such kind of structure of surface could be actual from the point of view of hydrophilic and hydrophobic balance and the increase of functional capacities. Coercivity, specific magnetization of saturation, remanent specific magnetization and relative remanent magnetization of synthesized ensembles nanoparticles Fe3O4 and nanocomposites Fe3O4/С, Fe3O4/Сole.acid, Fe3O4/ССS, Fe3O4/SiO2/ССS are experimentally assessed. The research results could be used in creation of new magnetically managed tools for sufficient drug delivery and of different functionality sorption materials. Цель работы – синтез новых магниточувствительных наноструктур с карбонизованной поверхностью на основе однодоменного магнетита и исследование их свойств.Методы исследования - спектрофотометрия, рентгеноструктурный анализ, ИК-Фурье спектроскопия, метод тепловой десорбции азота, адсорбция метиленового синего, вибрационная магнитометрия.Результаты. Разработана методика карбонизации поверхности наночастиц магнетита и нанокомпозита магнетит/SiO2. Установлены оптимальные технологические параметры карбонизации и органическое вещество для импрегнирования - полигель CS (карбомер 934). Исследованы процессы адсорбции метиленового синего на поверхностях наноструктур, установлена зависимость адсорбционной емкости от содержания углерода на поверхности нанокомпозитов. Методом рентгеноструктурного анализа показано, что в процессе карбонизации сохраняется фаза магнетита, а незначительное количество фазы ?-Fe2O3, образующейся при отжиге, существенно не влияет на магнитные характеристики нанокомпозитов. Исследованы процессы адсорбции метиленового синего, показано, что адсорбционная емкость поверхности нанокомпозитов растет с увеличением количества углерода в покрытии и зависит от химической природы органического вещества, которое использовали для импрегнации. Самые высокие показатели адсорбционной емкости А = 24.9 мг/г достигнуто на НК Fe3O4/С при использовании для импрегнации карбомера 934. Установлено, что при определенных условиях поверхность карбонизованного НК Fe3O4/SiO2/С может содержать углеродные и кремнеземные "островки". Такое строение поверхности может быть актуальным с точки зрения гидрофильно-гидрофобного баланса и расширения возможностей ее функционализации. Экспериментально измерены коэрцитивная сила, удельная намагниченность насыщения, остаточная удельная намагниченность и относительная остаточная намагниченность синтезированных ансамблей Fe3O4 и НК Fe3O4/С, Fe3O4/С ол.к-та, Fe3O4/ССS, Fe3O4/SiO2/ССS. Результаты работы могут быть использованы при создании новых магнитоуправляемых средств адресной доставки лекарственных препаратов и сорбционных материалов различного функционального назначения. Метою роботи є синтез нових магніточутливих наноструктур з карбонізованою поверхнею на основі однодоменного магнетиту та дослідження їх властивостей.Методи дослідження – спектрофотометрія, рентгенофазовий аналіз, ІЧ-Фур?є спектроскопія, метод теплової десорбції азоту, адсорбція метиленового синього, вібраційна магнітометрія.Результати. Розроблено методику карбонізації поверхні наночастинок магнетиту та нанокомпозиту магнетит/SiO2. Встановлено оптимальні технологічні параметри карбонізації та органічну речовину для імпрегнування – полігель CS (карбомер 934). Досліджено процеси адсорбції метиленового синього на поверхнях наноструктур, встановлено залежність адсорбційної ємності від вмісту вуглецю на поверхні нанокомпозитів. Методом рентгеноструктурного аналізу засвідчено, що в процесі карбонізації зберігається фаза магнетиту та в процесі відпалу виникає незначна кількість фази ?-Fe2O3,наявність якої істотно не впливає на магнітні властивості зразків. Досліджено процеси адсорбції метиленового синього, показано, що адсорбційна ємність поверхні НК зростає зі збільшенням кількості вуглецю в покритті та залежить від хімічної природи органічної речовини, яку використовували для імпрегнації. Найвищі показники адсорбційної ємності А = 24.9 мг/г досягнуто на НК Fe3O4/С при використанні для імпрегнації карбомера 934. Встановлено, що за певних умов поверхня карбонізованих НК Fe3O4/SiO2/С може містити вуглецеві та кремнеземні «острівці». Така будова поверхні може бути актуальною з точки зору гідрофільно-гідрофобного балансу та розширення можливостей її функціоналізації. Екпериментально виміряні коерцитивна сила, питома намагніченість насичення, залишкова питома намагніченість та відносна залишкова намагніченість синтезованих ансамблів НЧ Fe3O4 та НК Fe3O4/С, Fe3O4/Сол.к-та, Fe3O4/ССS, Fe3O4/SiO2/ССS. Результати роботи можуть бути використані при створенні нових магнітокерованих засобів адресної доставки лікарських препаратів та сорбційних матеріалів різного функціонального призначення. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-06-26 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/464 10.15407/hftp09.02.176 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 2 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 176-189 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 2 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 176-189 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 2 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 176-189 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/464/465 Copyright (c) 2018 P. P. Gorbyk, N. V. Kusyak, A. L. Petranovskaya, E. I. Oranskaya, N. V. Abramov, N. M. Opanashchuk

Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею

Institution

Similar Items