збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 2
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 2

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

A. P. Kusyak, N. V. Kusyak, O. I. Oranska, T. V. Kulyk, L. S. Dzubenko, B. B. Palianytsia, O. A. Dudarko, N. M. Korniichuk, A. L. Petranovska, and P. P. Gorbyk
Magnetosensitive Nanocomposite Fe3O4/Al2O3/С Synthesis and Properties
0427–0449 (2023)

PACS numbers: 68.37.Lp, 75.50.Tt, 75.60.-d, 75.75.Cd, 81.70.Pg, 82.30.Lp, 82.65.+r

Досліджено процеси карбонізації сахарозовмісних покриттів на поверхні однодоменного магнетиту та магнеточутливого нанокомпозиту (МНК) Fe3O4/Al2O3. Методом низькотемпературної піролізи вуглеводів синтезовано МНК з вуглецевою поверхнею. Встановлено, що використовуваний режим термооброблення не призводить до погіршення магнетних характеристик магнетиту за умови попереднього створення на його поверхні захисного шару оксиду Алюмінію. Диференційна термічна аналіза (ДТА) у поєднанні з диференційною термоґравіметричною аналізою (ДТҐА) та мас-спектрометрією програмованої температурної десорбції свідчать про повноту карбонізації сахарози за умов експерименту. Методом ПЕМ досліджено форму та розміри МНК Fe3O4, Fe3O4/Al2O3 та Fe3O4/Al2O3/С. Встановлено, що значення питомої намагнетованости наситу МНК узгоджуються з відповідними змінами масової частки магнетиту в структурах Fe3O4/Al2O3 та Fe3O4/Al2O3/С. Результати ПЕМ-досліджень і магнетних мірянь свідчать про формування МНК Fe3O4/Al2O3 та Fe3O4/Al2O3/С за типом ядро–оболонка. Для дослідження адсорбційної активности поверхні МНК Fe3O4/Al2O3/С використовували метиленовий синій. Результати роботи можуть бути використані для розробки нових магнетокерованих адсорбційних матеріялів медично-біологічного призначення.

Keywords: магнеточутливі нанокомпозити, карбонова поверхня, піроліза, адсорбція.


References
  1. S. V. Mishchenko and A. G. Tkachev, Uglerodnyye Nanomaterialy. Proizvodstvo, Svoystva, Primenenie [Carbon Nanomaterials. Production, Properties, Application] (Moskva: Mashinostroyenie: 2008), p. 320 (in Russian).
  2. Yu. I. Sementsov, Formuvannya Struktury ta Vlastyvostey sp2-Vuhletsevykh Nanomaterialiv ta Funktsional’nykh Kompozytiv za Yikh Uchastyu [Formation of Structure and Properties of sp2-Carbon Nanomaterials and Functional Composites with Their Participation] (Kyiv: Interservice: 2019), р. 364 (in Ukrainian).
  3. O. M. Sedov, V. V. Holod, S. M. Makhno, O. M. Lisova, M. V. Abramov, S. P. Turanska et al., Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41: 1153 (2019) (in Ukrainian); https://doi.org/10.15407/mfint.41.09.1153
  4. P. Mierczynski, S. V. Dubkov, S. V. Bulyarskii, A. A. Pavlov, S. N. Skorik, A. Y. Trifonov et al., J. Mater. Sci. Technol., 34, No. 3: 472 (2018); https://doi.org/10.1016/j.jmst.2017.01.030
  5. S. Dubkov, I. Gavrilin, A. Dronov, A. Trifonov, A. Dudin, A. Sirotina et al., Materials Today–Proc., 5: 15943 (2018); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.061
  6. O. M. Lisova, M. V. Abramov, S. M. Makhno, and P. P. Gorbyk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40: 625 (2018); https://doi.org/10.15407/mfint.40.05.0625
  7. P. V. Ratnikov and A. P. Silin, Physics-Uspekhi, 61, No. 12: 1139 (2018); https://doi.org/10.3367/UFNr.2017.11.0382318
  8. P. M. Sokolov, M. A. Zvaigzne, V. A. Krivenkov, A. P. Litvin, A. V. Baranov, A. V. Fedorov et al., Russ. Chem. Rev., 88: 370 (2019); http://dx.doi.org/10.1070/RCR4859
  9. M. A. Perederiy, Yu. A. Noskova, M. S. Karaseva, and P. N. Konovalov, Solid Fuel Chem., 6: 36 (2009); https://doi.org/10.3103/S0361521909060056
  10. V. G. Nikolayev, S. V. Mikhalovsky, and N. M. Gurina, Efferent Therapy, 11: 3 (2005) (in Russian).
  11. K. Yang, L. Zhu, and B. Xing, Environ. Sci. Technol., 40: 1855 (2006); https://doi.org/10.1021/es052208w
  12. Application of Enterosorption in Complex Therapy of Liver Diseases (accessed 8 November 2020); https://www.apteka.ua/article/14310
  13. V. N. Mishchenko, M. T. Kartel, V. A. Lutsenko, A. D. Nikolaichuk, N. V. Kusyak, O. M. Korduban et al., Surface, 2: 276 (2010) (in Ukrainian); http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/39341
  14. A.-H. Lu, W.-C. Li, N. Matoussevitch, B. Spliethoff, H. Bonnemann, and F. Schuth, Chem. Commun., 1: 98 (2005); https://doi.org/10.1039/B414146F
  15. E. Kim, K. Lee, Y.-M. Huh, and S. Haam, J. Mater. Chem. B, 1: 729 (2013); https://doi.org/10.1039/C2TB00294A
  16. P. P. Gorbyk, N. V. Kusyak, A. L. Petranovskaya, E. I. Oranskaya, N. V. Abramov, and N. M. Opanashchuk, Him. Fiz. Tehnol. Poverhni, 9: 176 (2018); https://doi.org/10.15407/hftp09.02.176
  17. Y. Xu, W. E. Heberlein, M. Mahmood, A. I. Orza, A. Karmakar, Th. Mustafa et al., J. Mater. Chem., 22: 20128 (2012); https://doi.org/10.1039/C2JM32792A
  18. M. Zhu, C. Wang, D. Menga, and G. Diao, J. Mater. Chem. A, 1: 2018 (2013); https://doi.org/10.1039/C2TA00669C
  19. L. Wan, D. Yan, X. Xu, J. Li, T. Lu, Y. Gao et al., J. Mater. Chem. A, 6: 24940 (2018); https://doi.org/10.1039/C8TA06482B
  20. P. P. Gorbyk, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 11, Iss. 2: 323 (2013).
  21. P. P. Gorbyk, I. V. Dubrovin, A. L. Petranovska, M. V. Abramov, D. G. Usov, and L. P. Storozhuk, Chemical Construction of Polyfunctional Nanocomposites and Nanorobots for Medico-Biological Applications, Nanomaterials and Supramolecular Structures. Physics, Chemistry, and Applications (Eds. A. P. Shpak and P. P. Gorbyk) (Netherlands: Springer: 2009), рр. 63–78; https://doi.org/10.1007/978-90-481-2309-4_6
  22. P. P. Gorbyk, L. B. Lerman, A. L. Petranovska, and S. P. Turanska, Magnetosensitive Nanocomposites with Functions of Medicobiological Nanorobots: Synthesis and Properties, Advances in Semiconductor Research: Physics of Nanosystems, Spintronics and Technological Applications. (Eds. D. P. Adorno and S. Pokutnyi) (New York: Nova Science Publishers: 2014), pр. 161–198.
  23. P. P. Gorbyk, L. B. Lerman, A. L. Petranovska, S. P. Turanska, Ie. V. Pylypchuk, Magnetosensitive Nanocomposites with Hierarchical Nanoarchitecture as Biomedical Nanorobots: Synthesis, Properties, and Application, Fabrication and Self-Assembly of Nanobiomaterials, Applications of Nanobiomaterials (Ed. A. Grumezescu) (Amsterdam: Elsevier: 2016), pp. 289–334.
  24. M. V. Abramov, A. P. Kusyak, O. M. Kaminskiy, S. P. Turanska, A. L. Petranovska, N. V. Kusyak et al., Horiz. in World Phys., 293: 1 (2017).
  25. M. V. Abramov, S. P. Turanska, and P. P. Gorbyk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40: 423 (2018); https://doi.org/10.15407/mfint.40.04.0423
  26. M. V. Abramov, S. P. Turanska, and P. P. Gorbyk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40: 1283 (2018); https://doi.org/10.15407/mfint.40.10.1283
  27. A. L. Petranovska, N. V. Abramov, S. P. Turanska, P. P. Gorbyk, A. N. Kaminskiy, and N. V. Kusyak, J. Nanostruct. Chem., 5: 275 (2015); https://doi.org/10.1007/s40097-015-0159-9
  28. М. V. Abramov, А. L. Petranovska, N. V. Kusyak, А. P. Kusyak, N. М. Opanashchuk, S. P. Turanska et al., Funct. Mater., 27, No. 2: 283 (2020); https://doi.org/10.15407/fm27.02.283
  29. N. V. Abramov, S. P. Turanska, A. P. Kusyak, A. L. Petranovska, and P. P. Gorbyk, J. Nanostruct. Chem., 6: 223 (2016); https://doi.org/10.1007/s40097-016-0196-z
  30. P. P. Gorbyk, Him. Fiz. Tehnol. Poverhni, 11, No. 1: 128 (2020); https://doi.org/10.15407/hftp11.01.128
  31. R. Zhang and H. Olin, Mater. Sci. Eng. C, 32: 1247 (2012); https://doi.org/10.1016/j.msec.2012.03.016
  32. M. V. Abramov, S. P. Turans’ka, and P. P. Gorbyk, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 18, Iss. 3: 505 (2020) (in Ukrainian); https://doi.org/10.15407/nnn.18.03.505
  33. T. Sakaki, M. Shibata, T. Miki, H. Hirosue, and N. Hayashi, Bioresource Technol., 58: 197 (1996); https://doi.org/10.1016/S0960-8524(96)00099-5
  34. G.-Y. Mao, W.-J. Yang, F.-X. Bu, D.-M. Jiang, Z.-J. Zhao, Q.-H. Zhang et al., J. Mater. Chem. B, 2: 4481 (2014); https://doi.org/10.1039/C4TB00394B
  35. L. Qu, T. Han, Z. Luo, C. Liu, Y. Mei, and T. Zhu, J. Phys. Chem. Solids, 78: 20 (2015); https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2014.10.019
  36. T. Sakaki, M. Shibata, T. Miki, H. Hirosue, and N. Hayashi, Bioresource Technol., 58, No. 2: 197 (1996); https://doi.org/10.1016/S0960-8524(96)00099-5
  37. S. Liang, K. Chen, J. Han, and B. Wu, Mater. Sci. Eng., 562: 12022 (2019); https://doi.org/10.1088/1757-899X/562/1/012022
  38. P. Wang, M. Gao, H. Pan, J. Zhang, C. Liang, J. Wang et al., J. Power Sources., 239: 466 (2013); https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.03.073
  39. P. Selwood, Magnetochemistry Access mode: by Subscription (accessed 08 November 2020); https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=213957
  40. A. L. Petranovska, D. G. Usov, M. V. Abramov, Yu. O. Demchenko, and О. М. Corduban, Him. Fiz. Tehnol. Poverhni, 13: 310 (2007); http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/146644
  41. T. Kulik, B. Palianytsia, and M. Larsson, Catalysts, 10, No. 2: 1 (2020); https://doi.org/10.3390/catal10020179
  42. K. Kulyk, B. Palianytsia, J. D. Alexander, L. Azizova, M. Borysenko, M. Kartel et al., Chem. Phys. Chem., 18, No. 14: 1943 (2017); https://doi.org/10.1002/cphc.201601370
  43. S. Nanda, P. Mohanty, J. A. Kozinski, and A. K. Dalai, Energy Environ. Res., 4, No. 3: 21 (2014); https://doi.org/10.5539/eer.v4n3p21
  44. T. Kulyk, Polym. J., 40: 166 (2018) (in Ukrainian); https://doi.org/10.15407/polymerj.40.03.166
  45. L. S. Semko, P. P. Gorbyk, L. P. Storozhuk, A. M. Korduban, and L. S. Dzyubenko, Him. Fiz. Tehnol. Poverhni, 13: 370 (2007).
  46. A. M. Abyzov, New Refractories, 1: 16 (2019); http://dx.doi.org/10.17073/1683-4518-2019-1-16-23
  47. Alumina and Its Modifications (accessed 11 November 2020); https://liv-unikon.com.ua/ru/glynozem-y-ego-modyfykatsyy.html
  48. J. P. Simonin and J. Boute, Rev. Mex. Ing. Quim., 15, No. 1: 161 (2016).
  49. Y. S. Ho, J. C. Y. Ng, and G. McKay, Separ. Purif. Method, 29, No. 2: 189 (2000); https://doi.org/10.1081/SPM-100100009
  50. S. Douven, C. A. Paez, and C. J. Gommes, J. Colloid. Interface Sci., 448: 437 (2015); https://doi.org/10.1016/j.jcis.2015.02.053
.

Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача