سنتز رنگ‌دانه‌های مغناطیسی نانوذره‌ای Fe3O4 و نانوکامپوزیتی Fe3O4 - CuO به روش هم‌رسوبی

نویسندگان

1 گروه رنگدانه های معدنی ولعاب، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

2 گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان

4 گروه پژوهشی رنگدانه و لعاب ، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

doi
چکیده

در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن و نانوکامپوزیت اکسید آهن- اکسید مس به روش هم رسوبی در محیط آبی در اتمسفر نیتروژن سنتز شدند. جهت سنتز اکسید آهن از آمونیاک و اتیلن دی آمین به عنوان رسوب‌دهنده استفاده شد و اثر Tween80 به عنوان عامل اصلاح کننده سطح بر شکل ذرات حین سنتز بررسی شد. بررسی‌های ساختاری، ریزساختاری، خواص مغناطیسی، نوری و رنگی نمونه‌ها به ترتیب به وسیله XRD، SEM، TEM، VSM، UV-Vis و CIE lab انجام شد. جهت بررسی تشکیل پیوند از FT-IR استفاده شد. به جهت معرفی رنگ‌دانه نانوکامپوزیتی اکسید آهن- اکسید مس سنتز شده، خواص متعدد فوتوکاتالیستی، مغناطیسی و رنگی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی‌های ساختاری تشکیل Fe3O4 را برای نمونه‌های اکسید آهن و تشکیل فازهای CuO و Fe3O4 را برای نمونه‌ی کامپوزیتی تایید کرد. اندازه بلورک‌ها به روش شرر برای نمونه Fe3O4 حدود nm 7 و برای نمونه‌ی CuO - Fe3O4، nm 5 محاسبه شد. بررسی تصاویر SEM نشان از کروی و یکنواخت بودن نانوذرات مغناطیسی تشکیل شده با اتیلن دی آمین و آمونیاک داشت. تصاویر TEM نمونه کامپوزیتی تشکیل نانوکامپوزیت به صورت هسته-پوسته با اندازه ذرات nm15-12 را تایید کرد. آزمون VSM نمونه‌های اکسید آهن و کامپوزیت اکسید آهن - اکسید مس در هر دو مورد خاصیت سوپرپارامغناطیس با مقادیر اشباع مغناطیسی به ترتیب 60 و emu/g 40 نشان داد. بررسی خصوصیات رنگی نشان از تشکیل رنگ‌دانه با افزودن اکسید مس در نانوکامپوزیت و ایجاد رنگ در محدوده قهوه‌ای دارد.