ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ
Download
1 / 17

ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ - PowerPoint PPT Presentation


  • 145 Views
  • Uploaded on

ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΦΕΡΡΙΤΙΚΩΝ ΝΑΝΟΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ ΜΕ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΡΟΣΜΙΞΕΩΝ ΨΕΥΔΑΡΓΥΡΟΥ ΚΑΙ ΜΑΓΓΑΝΙΟΥ. ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΧΡ. ΠΑΠΑΪΩΑΝΝΟΥ. ΠΑΤΡΑ 2013. εισαγωγη.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ' - denali


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΦΕΡΡΙΤΙΚΩΝ ΝΑΝΟΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ

ΜΕ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΡΟΣΜΙΞΕΩΝ ΨΕΥΔΑΡΓΥΡΟΥ ΚΑΙ ΜΑΓΓΑΝΙΟΥ

ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΧΡ. ΠΑΠΑΪΩΑΝΝΟΥ

ΠΑΤΡΑ 2013


εισαγωγη

  • Για δεκαετίες, τα νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρουέχουν χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα ως το πρότυπο υλικό στον τομέα της βιοϊατρικής έρευνας που σχετίζεται με τη χρήση μαγνητικών πεδίων

  • Καθώς οι μαγνητικές ιδιότητες επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση των μαγνητικών νανοσωματιδίων σε τέτοιου είδους εφαρμογές, η μελέτη της σχέσης δομής-ιδιοτήτων είναι απαραίτητη για την αύξηση της μαγνήτισης κορεσμού

  • Μέθοδος που μελετήθηκε: Αντικατάσταση ενός ποσοστού ιόντων σιδήρου στη δομή του νανοκρυστάλλου με άλλα μεταλλικά ιόντα

  • Αυτή η στρατηγική έχει οδηγήσει σε φερρίτες με καλύτερες μαγνητικές ιδιότητες όταν η αντικατάσταση γίνεται σε συγκεκριμένες θέσεις στο κρυσταλλικό πλέγμα


σκοποσ

  • Εφαρμογή της προαναφερθείσας στρατηγικής σε μία συνθετική πορεία ανάπτυξης μαγνητικών νανοκολλοειδών στην οποία δεν έχει εκτιμηθεί μέχρι τώρα η επιτυχία της

  • Η πειραματική διαδικασία οδηγεί σε νανοκρυσταλλίτες οξειδίου του σιδήρου με

  • αυξημένες μαγνητικές ιδιότητες σε σχέση με τη βιβλιογραφία

  • Σε αυτά τα πλαίσια μελετήθηκε αν οι ήδη αυξημένες μαγνητικές ιδιότητες αυτών των

  • νανοκρυσταλλιτών, μπορούσαν (πιθανώς) να βελτιωθούν ακόμα περισσότερο με μερική

  • ιοντική αντικατάσταση


Συνθετικηπορεια

  • Η μέθοδος που ακολουθήθηκε για την σύνθεση του μαγνητικού νανοκολλοειδούς ήταν

  • η υδρολυτική αλκαλική καταβύθιση μιας πρόδρομης ένωσης σιδήρου (FeCl2·4H2O) ή

  • (FeSO4·7H2O)

  • Παρουσία του πολυμερούς αλγινικού νατρίου σαν επιφανειακού τροποποιητή

  • Προσμίξεις μεταλλικών ιόντων (ZnCl2), (MnCl2·4H2O), (ZnSO4·7H2O), (ΜnSO4·H2O)

  • Έγιναν αρκετές δοκιμές μεταβάλλοντας την πρόδρομη ένωση σιδήρου, το μεταλλικό ιόν

  • και τις μεταξύ τους αναλογίες.


F e c l 2
Συνθεσεισ με FeCl2


F e so 4
Συνθεσεισ με FeSO4


Λοιπεσσυνθεσεισ


ΑναλυσημεσωXRD

  • Πιστοποιήθηκε ότι η δομή της κυρίαρχης φάσης των νανοκρυσταλλιτών ταιριάζει με αυτή

  • του σπινελίου του οξειδίου του σιδήρου, με την χαρακτηριστική ανάκλαση του

  • κρυσταλλογραφικού επιπέδου (311)

  • Με εφαρμογή της εξίσωσης Scherrer, υπολογίστηκε το μέσο μέγεθος των

  • νανοκρυσταλλιτών για τα δείγματα


Sem eds
ΑναλυσημεσωSEM-EDS

  • Πιστοποιήθηκε η αναλογία Fe:X, όπου X το εκάστοτε μεταλλικό ιόν που προσμίχθηκε

  • κατά την πειραματική πορεία.


TGA

  • Προσδιορίστηκε το ποσοστό του πολυμερούς που συνδέθηκε στην επιφάνεια των

  • μαγνητικών νανοκρυσταλλιτών

  • Από το αποτέλεσμα της μέτρησης TGA για το νανοκολλοειδέςεξήχθει ότι το οργανικό κλάσμα

  • των υβριδικών νανοφορέων κυμάνθηκε κοντά στο 11% wt


ΑναλυσημεσωDLS

  • Η καταγραφή της υδροδυναμικής διαμέτρου, ήταν απαραίτητη για τη σύγκριση των

  • αποτελεσμάτων μαγνητοφόρησης καθώς έχει δειχθεί ότι σε κολλοειδή αποτελούμενα από

  • ακριβώς το ίδιο υλικό, αυτά με την μεγαλύτερη διάμετρο κινούνται ταχύτερα. Το παραπάνω περιγράφεται από την εξίσωση:

  • Στόχος ήταν τα δείγματα να έχουν μια ομοιογένεια ως προς την Dh


Αναλυσημεσωμαγνητοφορησησ

  • Η τιμή της απορρόφησης εξαρτάται από την συγκέντρωση του δείγματος. Το δείγμα με την μισή τιμή συγκέντρωσης έχει και την μισή τιμή στην κλίση.

  • Καλύτερη ακρίβεια επιτυγχάνεται υπολογίζοντας

  • τον δείκτη (index) της μαγνητοφόρησης από τον

  • τύπο:


Αναλυσημεσωμαγνητοφορησησ

  • Η μείωση στην απορρόφηση συνδέεται με την μείωση της συγκέντρωσης του μαγνητικού

  • υλικού εντός της κυψελίδας. Όσο πιο απότομη είναι αυτή η μείωση, τόσο μεγαλύτερη είναι

  • η ταχύτητα των σωματιδίων που αλληλεπιδρούν (έλκονται) με το μαγνητικό πεδίο.

  • Η σύνθεση με FeSO4 που χρησιμοποιήσαμε σαν οδηγό παραμένει η καλύτερη παρά τις

  • προσμίξεις με τα άλλα ιόντα


ΑναλυσημεσωVSM

  • Προέκυψε ότι το δείγμα δεν παρουσίασε χαρακτηριστικά υστέρησης, συνεπώς επιδεικνύει

  • υπερπαραμαγνητική συμπεριφορά σε θερμοκρασία δωματίου

  • Από τον βρόχο υστέρησης, προκύπτει ότι η Mmax είναι 59emu/g. Όμως με βάση την

  • απώλεια μάζας, την οποία υπέστη το κολλοειδές (11% wt) η μέγιστη μαγνήτιση τελικά

  • υπολογίζεται στα 66.3emu/g.


Αναλυσημεσωμαγνητικησυπερθερμιασ

  • Με βάση την κλίση της εφαπτομένης από το παρακάτω γράφημα υπολογίστηκε ο SAR στα

  • 24.3W/g Fe2O3,τιμή εξαρτώμενη από τη ένταση του μαγνητικού πεδίου και τη συχνότητά του

  • Για αυτό τον λόγο δεν μπορούν να γίνουν συγκρίσεις με αυτήν την τιμή SAR και είναι

  • προτιμότερη η έκφραση ILP, η οποία για το συγκεκριμένο υλικό είναι 0.56nHm2/kg


ΣυμπερΑσματα

  • Στην συγκεκριμένη συνθετική πορεία, η μερική ιοντική αντικατάσταση δεν συνέβαλε στην

  • βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων. Αυτό αποδίδεται πιθανώς στην τυχαία αντικατάσταση

  • των ιόντων μέσα στην δομή του κρυστάλλου του μαγνητίτη

  • Για να είμαστε ακριβείς θα πρέπει να ξέρουμε το μέγεθος των νανοκρυσταλλιτών σε όλα τα

  • προϊόντα, ώστε οι διαφορές της μαγνητικής απόκρισης να αποδοθούν στην αλλαγή της δομής

  • και όχι σε τυχόν αλλαγές του μεγέθους των νανοκρυσταλλιτών

  • Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η πιθανή μικρή διαφορά στο μέγεθος που

  • ενδεχομένως υπάρχει στα κολλοειδή με τις προσμίξεις, δεν είναι ο κύριος παράγοντας

  • μείωσης της μαγνητικής τους απόκρισης


Ενημερωμένη έκδοση εργασίας: www.teledos.eu/n.papaioannou

Επικοινωνία: [email protected]


ad