Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен
Iron-containing polypropylene (PP) composites were synthesized by precipitating iron(III) nitrate from aqueous solutions of varying concentrations onto a polypropylene matrix, followed by drying at ≤110°C and heating at ≤230°C temperatures. The resulting composites were characterized using scanning...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/787 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
Institution
Surface| _version_ | 1869291992255561728 |
|---|---|
| author | Халілова, Севіль Османова, Севіндж Рустамова, Айгюн Гусейнова, Лала Ісмаїлов, Етібар |
| author_facet | Халілова, Севіль Османова, Севіндж Рустамова, Айгюн Гусейнова, Лала Ісмаїлов, Етібар |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Халілова, Севіль |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-02-04T10:40:31Z |
| description | Iron-containing polypropylene (PP) composites were synthesized by precipitating iron(III) nitrate from aqueous solutions of varying concentrations onto a polypropylene matrix, followed by drying at ≤110°C and heating at ≤230°C temperatures. The resulting composites were characterized using scanning electron microscopy combined with energy-dispersive elemental analysis (SEM/EDS), X-ray diffractometry (XRD), and electron magnetic resonance (EMR).The study revealed that the composites obtained through thermal decomposition of iron(III) nitrate from aqueous solutions on a polypropylene matrix, with subsequent heat treatment at 220°C, form a two-phase system consisting of isotactic polypropylene and magnetite. SEM/EDS data showed a non-uniform distribution of the iron-containing component on the PP surface, even in samples with less than 1% by weight of the iron component. FMR spectra indicated the formation of superparamagnetic and ferromagnetic particles within the polypropylene matrix, attributed to nanosized magnetite particles of varying dimensions.Theoretical spectra were calculated using the Landau-Lifshitz-Gilbert equation, considering Lorentzian, Gaussian, and Dyson resonance signal shapes. These theoretical spectra, which accounted for the dependence of g-factor values and line widths of the FMR spectra on particle size, were adjusted to match the experimental data to clarify the magnetic resonance characteristics of the iron-containing particles.The study concluded that magnetite particles formed during the thermal decomposition of iron(III) nitrate deposited from an aqueous solution onto the polypropylene matrix do not interact significantly with the polypropylene. These particles remain mobile on the polymer surface and are prone to aggregation, posing challenges for achieving a uniform composite material. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2024.16.130 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:44Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-787 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-06-29T01:16:02Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7872025-02-04T10:40:31Z Structural features and magnetıc propertıes of ıron/polypropylene composıtes Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен Халілова, Севіль Османова, Севіндж Рустамова, Айгюн Гусейнова, Лала Ісмаїлов, Етібар iron(III) nitrate polypropylene composites thermal decomposition SEM/EDS XRD EMR нітрат заліза(III) поліпропілен композити термічний розклад SEM/EDS XRD EMR Iron-containing polypropylene (PP) composites were synthesized by precipitating iron(III) nitrate from aqueous solutions of varying concentrations onto a polypropylene matrix, followed by drying at ≤110°C and heating at ≤230°C temperatures. The resulting composites were characterized using scanning electron microscopy combined with energy-dispersive elemental analysis (SEM/EDS), X-ray diffractometry (XRD), and electron magnetic resonance (EMR).The study revealed that the composites obtained through thermal decomposition of iron(III) nitrate from aqueous solutions on a polypropylene matrix, with subsequent heat treatment at 220°C, form a two-phase system consisting of isotactic polypropylene and magnetite. SEM/EDS data showed a non-uniform distribution of the iron-containing component on the PP surface, even in samples with less than 1% by weight of the iron component. FMR spectra indicated the formation of superparamagnetic and ferromagnetic particles within the polypropylene matrix, attributed to nanosized magnetite particles of varying dimensions.Theoretical spectra were calculated using the Landau-Lifshitz-Gilbert equation, considering Lorentzian, Gaussian, and Dyson resonance signal shapes. These theoretical spectra, which accounted for the dependence of g-factor values and line widths of the FMR spectra on particle size, were adjusted to match the experimental data to clarify the magnetic resonance characteristics of the iron-containing particles.The study concluded that magnetite particles formed during the thermal decomposition of iron(III) nitrate deposited from an aqueous solution onto the polypropylene matrix do not interact significantly with the polypropylene. These particles remain mobile on the polymer surface and are prone to aggregation, posing challenges for achieving a uniform composite material. Залізовмісні поліпропіленові (ПП) композити синтезували осадженням нітрату заліза(III) з водних розчинів різної концентрації на поліпропіленову матрицю з наступним висушуванням при ≤110 °C і нагріванням при ≤230°C. Отримані композити охарактеризовані методами скануючої електронної мікроскопії в поєднанні з енергодисперсійним елементним аналізом (SEM/EDS), рентгенівською дифрактометрією (XRD) та електронно-магнітним резонансом (EMR). Дослідження показало, що композити, отримані термічним розкладанням заліза (III) нітрати з водних розчинів на поліпропіленовій матриці з подальшою термічною обробкою при 220 °С утворюють двофазну систему ізотактичного поліпропілену та магнетиту. Дані SEM/EDS показали нерівномірний розподіл залізовмісного компонента на поверхні поліпропілену навіть у зразках із вмістом заліза менше ніж 1% за вагою. Спектри ЕМР вказують на утворення суперпарамагнітних і феромагнітних частинок у поліпропіленовій матриці, які зв'язані з нанорозмірними частинками магнетиту різних розмірів. Теоретичні спектри розраховувалися за рівнянням Ландау-Ліфшица-Гільберта з урахуванням форм резонансного сигналу Лоренца, Гауса та Дайсона. Ці теоретичні спектри, які враховували залежність значень g-фактора та ширини ліній спектрів ЕМР від розміру частинок, були скориговані відповідно до експериментальних даних для уточнення характеристик магнітного резонансу залізовмісних частинок. Дослідження показало, що частинки магнетиту, що утворюються при термічному розкладанні нітрату заліза(III), нанесеного з водного розчину на поліпропіленову матрицю, суттєво не взаємодіють з поліпропіленом. Вони залишаються рухливими на поверхні полімеру та схильні до агрегації, що створює проблеми для досягнення однорідного композитного матеріалу. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-24 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/787 10.15407/Surface.2024.16.130 Surface; No. 16(31) (2024): Surface; 130-141 Поверхность; № 16(31) (2024): Поверхня; 130-141 Поверхня; № 16(31) (2024): Поверхня; 130-141 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2024.16 en https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/787/782 Авторське право (c) 2024 Севіль Халілова, Севіндж Османова, Айгюн Рустамова, Лала Гусейнова, Етібар Ісмаїлов |
| spellingShingle | нітрат заліза(III) поліпропілен композити термічний розклад SEM/EDS XRD EMR Халілова, Севіль Османова, Севіндж Рустамова, Айгюн Гусейнова, Лала Ісмаїлов, Етібар Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title | Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title_alt | Structural features and magnetıc propertıes of ıron/polypropylene composıtes |
| title_full | Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title_fullStr | Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title_full_unstemmed | Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title_short | Структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| title_sort | структурні особливості та магнітні властивості композитів залізо/поліпропілен |
| topic | нітрат заліза(III) поліпропілен композити термічний розклад SEM/EDS XRD EMR |
| topic_facet | iron(III) nitrate polypropylene composites thermal decomposition SEM/EDS XRD EMR нітрат заліза(III) поліпропілен композити термічний розклад SEM/EDS XRD EMR |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/787 |
| work_keys_str_mv | AT halílovasevílʹ structuralfeaturesandmagnetıcpropertıesofıronpolypropylenecomposıtes AT osmanovasevíndž structuralfeaturesandmagnetıcpropertıesofıronpolypropylenecomposıtes AT rustamovaajgûn structuralfeaturesandmagnetıcpropertıesofıronpolypropylenecomposıtes AT gusejnovalala structuralfeaturesandmagnetıcpropertıesofıronpolypropylenecomposıtes AT ísmaílovetíbar structuralfeaturesandmagnetıcpropertıesofıronpolypropylenecomposıtes AT halílovasevílʹ strukturníosoblivostítamagnítnívlastivostíkompozitívzalízopolípropílen AT osmanovasevíndž strukturníosoblivostítamagnítnívlastivostíkompozitívzalízopolípropílen AT rustamovaajgûn strukturníosoblivostítamagnítnívlastivostíkompozitívzalízopolípropílen AT gusejnovalala strukturníosoblivostítamagnítnívlastivostíkompozitívzalízopolípropílen AT ísmaílovetíbar strukturníosoblivostítamagnítnívlastivostíkompozitívzalízopolípropílen |