بخشی از مقاله
چکیده
در این پروژه نانوذرات فریت MnxFe1-xFe2O4 باجانشانی مقادیر x به روش هم رسوبی تهیه شدند. در ساخت آن ها از کلرید آهن 3ظرفیتی کلرید آهن 2ظرفیتی کلرید منگنز 2ظرفیتی اسید هیدروکلریدریک و هیدروکسیدسدیم به عنوان رسوب دهنده استفاده گردید. خواص ساختاری و مغناطیسی نمونه ها با آنالیزهای XRD ، VSM و FTIR مشخص شد. با استفاده از الگوهای پراش پرتو ایکس، تک فاز بودن نمونه ها تایید و اندازه میانگین نانوبلورک ها با استفاده از فرمول شرر و نرم افزار Xpowder ، محاسبه گردید. نتیجه در حدود 3/5 نانومتر بدست آمد.براساس داده های VSM معلوم گردید مغناطش اشباع نانوذرات با افزایش میزان منگنز ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. با کاهش درصد منگنز در فریت مگنتیت یعنی کاهش مقدار x، نیروی وادارندگی کاهش می یابدو جانشانی منگنز در فریت بر خواص ساختاری و مغناطیسی آن اثر می گذارد.
واژههای کلیدی: نانوذرات، فریت، هم رسوبی، شرر، مغناطش اشباع.
-1 مقدمه
اخیرا توجهات زیادی به ساخت نانوذرات مغناطیسی به جهت خواص بارز مغناطیسی و الکتریکی و شیمیایی آن ها معطوف شده است. بیش از 60 سال است که فریت های اسپینلی از نظر علمی و تکنولوژیکی مطالعه می شوند و به دلیل کاربردی فراوان شان در صنعت در زمینه های مغناطیسی، الکترونیکی و کاتالیستی و زیست پزشکی به شدت مورد توجه هستند. نانوفریت ها در مقایسه با حالت حجمی شان ویژگی های مغناطیسی جالبی دارند، کاهش مغناطش اشباعی، افزایش یا کاهش دمای کوری نمونه ای از آنهاست. یکی از انواع جالب فریت ها، فریت مگنتیت - Fe3O4 - است که توانایی جانشانی فلز Mn+2 را به جای آهن با حفظ ساختار اسپینلی خود دارد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی فریت ها بشدت وابسته به مکان، طبیعت و مقدار فلز جانشانی شده در ساختار است - موروی. - 2:2001 در این تحقیق نانوذرات فریت منگنزبا فرمول عمومی MnxFe1-xFe2O4 را با روش هم رسوبی که یکی از متداول ترین روش های تولید نانوذرات است با جانشانی مقادیر مختلف تهیه کرده و به بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی این نمونه پرداخته شده است. در تهیه نانوذرات به این روش عواملی چون اثر جانشانی منگنز در ترکیب و تاثیر آن بر نوع و اندازه ذرات تولید شده بررسی شدند.
-2 ساخت وآزمایش
مواد شیمیایی مورد نیازبرای تهیه نانوذرات فریت منگنزعبارتند از: اسیدکلریدریک - - HCl، هیدروکسید سدیم - - NaOH، کلرید آهن 3ظرفیتی - - FeCl3 .6H2O ، کلرید آهن 2 ظرفیتی - FeCl2 .4H2O - ، کلرید منگنز - . - MnCl2 .4H2O در تهیه نمونه MnxFe1-xFe2O4 هدف کلی در این تحقیق به این ترتیب است که ابتدا برای هر نمونه جانشانی شده محلول 1 مولار HCL و محلول 2 مولار NaOH ساخته شد. سپس با توجه مقادیر محاسبه شده برای هر فریت مقادیری از کلرید آهن دوظرفیتی و کلرید آهن سه ظرفیتی و کلرید منگنز بعد از توزین در محلول HCl حل و سپس به صورت قطره قطره به محلول NaOH که همزمان توسط همزن مغناطیسی مخلوط می شود به مدت یک ساعت اضافه گردید تا فریت مورد نظر تشکیل شود. محلول حاصل بعد از چهار بار شستشو با آب مقطر در خشک کن الکتریکی به مدت 2 ساعت خشک و سپس پودر گردید. پودر تولید شده توسط دستگاه پراش اشعه ایکس - XRD - ، - - VSM و اسپکتروفتومتر مادون قرمز - FT-IR - مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت.
-3بحث و نتایج
در این پروژه، نمونه های ساخته شده توسط پراش سنجی اشعه ایکس - XRD - فازیابی گردید. در شکل - 2 - طیف های پراش پرتو ایکس از نمونه ها ی ساخته شده به ازای جانشانی مقادیر x=1.0 , 0.75 , 0.5 نشان داده شده است.
