Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю
The creation of new nanomaterials for absorbtion of electromagnetic radiation microwave range is an important direction in consequence of electromagnetic pollution of the environment. The aim of the paper was to develop and synthesize the polymer-?lled systems based on the polychlorotrifluoroethylen...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/667 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543945056583680 |
|---|---|
| author | Prokopenko, S. I. Mazurenko, R. V. Gunja, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Prokopenko, S. I. Mazurenko, R. V. Gunja, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. |
| author_sort | Prokopenko, S. I. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-07-14T12:05:11Z |
| description | The creation of new nanomaterials for absorbtion of electromagnetic radiation microwave range is an important direction in consequence of electromagnetic pollution of the environment. The aim of the paper was to develop and synthesize the polymer-?lled systems based on the polychlorotrifluoroethylene and tin dioxide modified by nickel ferrite in order to study their electrophysical properties as potential materials absorbing electromagnetic radiation. NiFe2O4/SnO2 nanocomposites with a volume content of nickel ferrite on the surface of tin dioxide from 0.62 to 0.8 were synthesized by co-precipitation. Size of SnO2 and NiFe2O4 nanoparticles was determined by a transmission electron microscope and its about 30–50 nm and 15–30 nm, respectively. For the NiFe2O4/SnO2 nanocomposites the values of complex permittivity and complex permeability in the microwave range, values of conductivity at low frequencies were investigated. Maximum values of complex permittivity and complex permeability were found for NiFe2O4/SnO2 nanocomposites at the volume content of nickel ferrite 0.62. An increase was observed in the complex permittivity for the NiFe2O4/SnO2–polychlorotri?uoroethylene system, 2–3 times greater than the values related to the NiFe2O4/SnO2 nanocomposites. The electrical conductivity at low frequencies (100 Hz) of polymer composites increases by an order of magnitude with a decrease of the concentration of nickel ferrite on the surface of tin dioxide. It was found that the calculated absorption coefficient of an electromagnetic wave in the frequency range 1–41 GHz for NiFe2O4/SnO2 nanocomposites is about 2 times greater than that for nickel ferrite. It is shown that the creation of nanocomposites based on a conductive component modified by a magnetic component is more efficient for the processes of absorption of electromagnetic waves in the microwave range at optimal ratios of the values of the permittivity and permeability than pure ferrite. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:51Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-667 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:31Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6672025-07-14T12:05:11Z Electrophysical properties of polymeric nanocomposites based on tin dioxide modified with nickel ferrite Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю Prokopenko, S. I. Mazurenko, R. V. Gunja, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. nanocomposite nickel ferrite tin dioxide complex permeability complex permittivity electrical conductivity absorption coefficient нанокомпозит ферит нікелю діоксид олова комплексна магнітна проникність комплексна діелектрична проникність електропровідність коефіцієнт поглинання The creation of new nanomaterials for absorbtion of electromagnetic radiation microwave range is an important direction in consequence of electromagnetic pollution of the environment. The aim of the paper was to develop and synthesize the polymer-?lled systems based on the polychlorotrifluoroethylene and tin dioxide modified by nickel ferrite in order to study their electrophysical properties as potential materials absorbing electromagnetic radiation. NiFe2O4/SnO2 nanocomposites with a volume content of nickel ferrite on the surface of tin dioxide from 0.62 to 0.8 were synthesized by co-precipitation. Size of SnO2 and NiFe2O4 nanoparticles was determined by a transmission electron microscope and its about 30–50 nm and 15–30 nm, respectively. For the NiFe2O4/SnO2 nanocomposites the values of complex permittivity and complex permeability in the microwave range, values of conductivity at low frequencies were investigated. Maximum values of complex permittivity and complex permeability were found for NiFe2O4/SnO2 nanocomposites at the volume content of nickel ferrite 0.62. An increase was observed in the complex permittivity for the NiFe2O4/SnO2–polychlorotri?uoroethylene system, 2–3 times greater than the values related to the NiFe2O4/SnO2 nanocomposites. The electrical conductivity at low frequencies (100 Hz) of polymer composites increases by an order of magnitude with a decrease of the concentration of nickel ferrite on the surface of tin dioxide. It was found that the calculated absorption coefficient of an electromagnetic wave in the frequency range 1–41 GHz for NiFe2O4/SnO2 nanocomposites is about 2 times greater than that for nickel ferrite. It is shown that the creation of nanocomposites based on a conductive component modified by a magnetic component is more efficient for the processes of absorption of electromagnetic waves in the microwave range at optimal ratios of the values of the permittivity and permeability than pure ferrite. Створення нових наноматеріалів для поглинання електромагнітного випромінювання мікрохвильового діапазону є важливим напрямом у зв’язку з електромагнітним забрудненням навколишнього середовища. Метою роботи була розробка та синтез полімерно-наповнених систем на основі поліхлортрифторетилену та діоксиду олова, модифікованих феритом нікелю, з метою дослідження їхніх електрофізичних властивостей як матеріалів, що поглинають електромагнітне випромінювання. Методом співосадження синтезовано нанокомпозити NiFe2O4/SnO2 з об’ємним вмістом фериту нікелю на поверхні діоксиду олова від 0.62 до 0.8. Розміри наночастинок SnO2 та NiFe2O4 визначали за допомогою трансмісійного електронного мікроскопа, які становили близько 30–50 та 15–30 нм відповідно. Для нанокомпозитів NiFe2O4/SnO2 проведено дослідження комплексної діелектричної та комплексної магнітної проникності в мікрохвильовому діапазоні, а також електропровідності на низьких частотах. Встановлено максимальні значення комплексної діелектричної та комплексної магнітної проникності для нанокомпозитів NiFe2O4/SnO2 при об’ємному вмісті фериту нікелю 0.62. Спостерігалося збільшення комплексної діелектричної проникності для системи NiFe2O4/SnO2–поліхлортрифторетилен у 2–3 рази порівняно з нанокомпозитами NiFe2O4/SnO2. Електропровідність на низьких частотах (100 Гц) полімерних композитів зростає на порядок зі зменшенням концентрації фериту нікелю на поверхні діоксиду олова. Встановлено, що розрахований коефіцієнт поглинання електромагнітної хвилі в діапазоні частот 1–41 ГГц для нанокомпозитів NiFe2O4/SnO2 приблизно в 2 рази більший, ніж для фериту нікелю. Показано, що створення нанокомпозитів на основі провідної компоненти, модифікованої магнітною компонентою, є більш ефективним для процесів поглинання електромагнітних хвиль мікрохвильового діапазону при оптимальних співвідношеннях значень діелектричної та магнітної проникності порівняно з феритом. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-07-14 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/667 10.15407/hftp14.01.133 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 1 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 133-139 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 1 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 133-139 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 1 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 133-139 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/667/682 Copyright (c) 2023 S. I. Prokopenko, R. V. Mazurenko, G. M. Gunja, S. M. Makhno, P. P. Gorbyk https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | нанокомпозит ферит нікелю діоксид олова комплексна магнітна проникність комплексна діелектрична проникність електропровідність коефіцієнт поглинання Prokopenko, S. I. Mazurenko, R. V. Gunja, G. M. Makhno, S. M. Gorbyk, P. P. Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title | Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title_alt | Electrophysical properties of polymeric nanocomposites based on tin dioxide modified with nickel ferrite |
| title_full | Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title_fullStr | Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title_full_unstemmed | Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title_short | Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| title_sort | електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі діоксиду олова, модифікованого феритом нікелю |
| topic | нанокомпозит ферит нікелю діоксид олова комплексна магнітна проникність комплексна діелектрична проникність електропровідність коефіцієнт поглинання |
| topic_facet | nanocomposite nickel ferrite tin dioxide complex permeability complex permittivity electrical conductivity absorption coefficient нанокомпозит ферит нікелю діоксид олова комплексна магнітна проникність комплексна діелектрична проникність електропровідність коефіцієнт поглинання |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/667 |
| work_keys_str_mv | AT prokopenkosi electrophysicalpropertiesofpolymericnanocompositesbasedontindioxidemodifiedwithnickelferrite AT mazurenkorv electrophysicalpropertiesofpolymericnanocompositesbasedontindioxidemodifiedwithnickelferrite AT gunjagm electrophysicalpropertiesofpolymericnanocompositesbasedontindioxidemodifiedwithnickelferrite AT makhnosm electrophysicalpropertiesofpolymericnanocompositesbasedontindioxidemodifiedwithnickelferrite AT gorbykpp electrophysicalpropertiesofpolymericnanocompositesbasedontindioxidemodifiedwithnickelferrite AT prokopenkosi elektrofízičnívlastivostípolímernihnanokompozitívnaosnovídíoksiduolovamodifíkovanogoferitomníkelû AT mazurenkorv elektrofízičnívlastivostípolímernihnanokompozitívnaosnovídíoksiduolovamodifíkovanogoferitomníkelû AT gunjagm elektrofízičnívlastivostípolímernihnanokompozitívnaosnovídíoksiduolovamodifíkovanogoferitomníkelû AT makhnosm elektrofízičnívlastivostípolímernihnanokompozitívnaosnovídíoksiduolovamodifíkovanogoferitomníkelû AT gorbykpp elektrofízičnívlastivostípolímernihnanokompozitívnaosnovídíoksiduolovamodifíkovanogoferitomníkelû |