بخشی از مقاله
مقدمه
گذشته موضوع تحقیقات فراوانی بودهاند .[1] دراین میان نانوذرات
اکسیدهاي فلزات واسطه به دلیل خواص اپتیکی اکسیدآهن (Fe3O4)به دلیل سازگاري زیستی مناسب ،خواص
،مغناطیسی،الکتریکی وکاتالیستی جالب توجهشان در طی دهه هاي سوپر پارامغناطیسی قوي،سمیت کم وفرآیند ساخت آسان،توجه
روزافزونی رابه خود جلب کردهاند. مگنتیت با گروه فضایی
79
Fd3m،یک بلور مکعبی با ساختار اسپینل معکوس است.[2] دراین ساختار نیمی از یونهاي Fe3+ در موقعیت هاي درون شبکهاي چهاروجهی با چهاریون o2- به عنوان نزدیکترین همسایه ونیمی دیگر از یونهاي Fe3+ به همراه تمام یونهاي Fe2+ در موقعیتهاي درون شبکهاي هشت وجهی با شش یون o2- به عنوان نزدیکترین همسایه قرار گرفتهاند.[3] به واسطه انتقال الکترونها بین یونهاي
Fe2+ و Fe3+ قرارگرفته در موقعیتهاي هشت وجهی،مگنتایت داراي خواص الکتریکی ومغناطیسی منحصربهفردي میباشد که به-
طورگسترده دروسایلالکترونیکی، سیالهاي مغناطیسی ،ذخیره اطلاعات با حجم بالا، تصویربرداري رزونانس مغناطیسی((MRI
،تحویل هدفمنددارو،تفکیک سلولی و...مورداستفاده قرار می-
گیرد4]،.[3
تاکنون از تکنیکهاي مختلفی براي تهیه نانوذرات Fe3O4 استفاده شده است که ازآن میان روش همرسوبی بهدلیل ارزان قیمت بودن و بازدهی بالا (قابلیت صنعتی شدن)مورد توجه قرار گرفته است
.[5]بدین منظور دراین پژوهش از روش هم رسوبی براي آماده سازي نانوبلورهاي Fe3O4 استفاده شدوخواص ساختاري آنها نیز مورد مطالعه قرارگرفت و در ادامه براي بهبود خواص ساختاري و مورفولوژي نانوذرات اکسیدآهن اثر ناحالصی Zn نیز مورد بررسی قرار گرفت.
براي مشخصه یابی ساختاري نمونه از دستگاه پرتو ایکس مدل PW1800 philips در محدوده 20-70 درجه با گام 0.02استفاده شد. مورفولوژي و اندازه نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی عبوري((TEM leo 912 AB بررسی گردید.
براي مطالعه ساختار شیمیایی و نوع پیوندها،طیف FTIR نمونهها توسط دستگاه مدل AVATAR-370-FTIR Thermonicolet
در محدوده cm -1500-4000 تهیه شد.
نتایج وبحث:
مطالعه ساختاري:
طیف XRD نانوذرات بدست آمده بر حسب افزایش ناخالصی در شکل 1آورده شده است،الگوهاي پراش ساختار خوب بلوري نانوذرات با ساختار مشخص اسپینل معکوس مکعبی با راستاي ارجح تر (311) را نشان می دهد که البته راستاي (440) نیز با آن در رقابت است وبا افزایش ناخالصی به طور عمده از شدت پیک ها کم شده است.در طیف هاي پراش فاز مشخصی مبنی بر حضور Zn دیده نمی شود،که یکی از علت هاي آن می تواند به خاطر کم بودن درصد ناخالصی باشد. این امر نشان دهنده پایدار بودن فاز
Fe3O4تا حدود 14% ناخالصی Znاست. ناخالصی Zn می تواند وارد شبکه Fe3O4 شود بدون اینکه فاز ثانویه اي ایجاد شود.
آزمایشات:
نانوذراتFe3O4 :Zn بهروش هم رسوبی تهیه شدند.به این منظور ابتدا محلول همگنی از کلریدآهن ششآبه (FeCl3.6H2O)،
کلریدآهن چهارآبه (FeCl2.4H2O) واسید کلریدریک (HCl)وکلرید روي (ZnCl2) با درصدهاي مولی
Zn/Fe=0%,2%,5%,8%,11%,14% در آب دي یونیزه تهیه
گردید.سپس محلول NH4OH به صورت قطرهاي تحت همزن
مغناطیسی به محلول اولیه اضافه شد و ترکیب بدست آمده به
منظور کریستالی شدن ساختار در حمام آب قرار گرفت.لازم بذکر
است که تمام مراحل فوق تحت جریان گاز ازت انجام شد.در پایان
محلول بدست آمده با آب دي یونیزه و اتانول شستشو داده شد و
به مدت 5 ساعت در شرایط خلأ در آون خلاء خشک گردیدند. شکل:1نمودار طیف XRDنانو ذراتFe3O4:Zn
