 |
|||||||||
 |
2019, том 17, выпуск 3 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2019/том 17 /выпуск 3 |
B. K. Ostafiychuk, V. S. Bushkova, N. I. Riznychuk, R. S. Solovei, I. P. Yaremiy
«Nickel–Yttrium Ferrite Nanopowders for Solving Environmental Problems»
0425–0438 (2019)
PACS numbers: 68.37.Hk, 68.43.Mn, 68.43.Nr, 75.50.Tt, 78.67.Rb, 81.07.Wx, 81.16.Be
Среди ферритов со структурой шпинели свойства феррита никеля NiFe2O4, полученного по керамической технологии, широко изучены, так как он обладает высокой электромагнитной проводимостью, отличной химической стабильностью и механической твёрдостью, а также умеренной намагниченностью насыщения, что делает его хорошим претендентом для применения как мягкого магнитного материала с низкими потерями на высоких частотах. Структура, механические, магнитные, электрические и диэлектрические свойства феррита никеля зависят от нескольких факторов, включая способ приготовления, время и температуру спекания, химический состав, тип и количество легирующей примеси, зернистую структуру. Наночастицы ферритов NiYxFe2?xO4 (x???0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5) были синтезированы с помощью метода золь–гель с участием автосгорания (ЗГА). Полученный раствор был высушен при температуре около 403 К. Во время выпаривания раствор постепенно становился вязким, в результате чего сформировался ксерогель. При дальнейшем повышении температуры органические составляющие разложились с образованием газов, таких как CO2, N2 и H2О. Процесс автоматического сгорания ксерогелей завершился в течение нескольких секунд, что привело к образованию нанопорошков никель-иттриевых ферритов. Результаты рентгеновских исследований подтверждают образование однофазного образца NiFe2O4. Замещённые ионами Y3? порошки, кроме фазы шпинели, содержат дополнительные фазы ?-Fe2O3 и Y2O3. С увеличением количества ионов Y3? размеры порошков ферритов уменьшаются от 43 нм до 17 нм. Результаты EDX-анализа подтверждают наличие элементов Ni, Fe, Y и O в порошках Ni–Y-ферритов. Инфракрасные спектры регистрировали при комнатной температуре в диапазоне от 400 см?1 до 4000 см?1; они также подтверждают, что порошки имеют структуру шпинели. Установлено, что адсорбционная способность Ni–Y-ферритов растёт, в то время как замещение ионами Y3? увеличивается. Процесс адсорбции возрастает с увеличением уровня рН, является максимальным при рН???7 и зависит от типа красителя.
Keywords: ferrite, nanopowder, EDX analysis, IR spectroscopy, adsorption capacity
References
1. G. Kochetov, D. Zorya, and J. Grinenko, Civil and Environmental Engineering, 1, No. 4: 301 (2010). https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.1526152. B. J. Kahdum, A. J. Lafta, and A. M. Johdh, Polish Journal of Chemical Technology, 19, No. 3: 61 (2017). https://doi.org/10.1515/pjct-2017-0050
3. K. H. Gonawala and M. J. Mehta, Int. Journal of Engineering Research and Applications, 4, No. 5: 102 (2014).
4. V. S. Bushkova and I. P. Yaremiy, J. Magn. Magn. Mater., 461: 37 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.04.025
5. E. J. Mohammad, S. H. Kathim, and A. J. Lafta, Int. J. Chem. Sci., 14, No. 2: 993 (2016).
6. V. S. Bushkova, J. Nano- and Electron. Phys., 7: 03021 (2015).
7. A. Rais, A. Addou, M. Ameri, N. Bouhadouza, and A. Merine, Appl. Phys. A, 111: 665 (2013). https://doi.org/10.1007/s00339-012-7304-9
8. V. S. Bushkova, Low Temperature Phys., 43: 1724 (2017). https://doi.org/10.1063/1.5012788
9. M. Patange, S. E. Shirsath, S. S. Jadhav, K. S. Lohar, D. R. Mane, K. M. Jadhav, Mater. Lett., 64: 722 (2010). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2009.12.049
10. O. P. Perez, H. Sasaki, A. Kasuya, B. Jeyadevan, K. Tohji, T. Hihara, K. Sumiyama, J. Appl. Phys., 91: 6958 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1452193
11. K. K. Bharathi, G. Markandeyulu, and J. A. Chelvane, J. Magn. Magn. Mater., 321: 3677 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2009.07.011
12. M. Jacintha, P. Neeraja, M. Sivakumar, and K. Chinnaraj, J. Supercond. Nov. Magn., 30: 237 (2017). https://doi.org/10.1007/s40097-017-0248-z
13. V. S. Bushkova and B. K. Ostafiychuk, Powder Metall. and Metal Ceram., 54: 509 (2016). https://doi.org/10.1007/s11106-016-9743-x
14. A. Shaikh, S. Jadhav, S. Watawe, and B. Chongnle, Mat. Sci. Lett., 44: 192 (2000). https://doi.org/10.1016/S0167-577X(00)00025-2
15. W. N. Martens, J. T. Kloprogge, R. L. Frost, and L. Rintoul, J. of Raman Spectroscopy, 35, No. 3: 208 (2004). https://doi.org/10.1002/jrs.1136
16. J. Kri an, J. Mo ina, I. Bajsi , and M. Mazaj, Acta. Chim. Slov., 59, No. 1: 163 (2012).
 Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная © НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, 2019 © B. K. Ostafiychuk, V. S. Bushkova, N. I. Riznychuk, R. S. Solovei, I. P. Yaremiy, 2019 Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение |