Anion-Exchange Resin Precipitation of Nickel Ferrite Nanopowders Modified by Plasmonic Particles

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Magnetic nickel ferrite/gold hybrid nanoparticles are promising materials for use in medicine, microelectronics, and plasmon-enhanced photocatalysis. The catalytic activity of a hybrid material depends on the composition, morphology, surface charge, and size of the magnetic core. In this work, anion-exchange resin coprecipitation of iron and nickel followed by heat treatment of the prepared hydroxides was used to manufacture nickel ferrite NiFe2O4 nanopowders. Fractional factorial design (FFD 27-4) was used to study the effects of reaction parameters on NiFe2O4 formation. The synthesis under the found optimal conditions yielded powders with an average grain size of 22.7 ± 1.0 nm. NiFe2O4/Au hybrid particles were manufactured by the direct reduction of gold with methionine (α-amino-γ-methylthiobutyric acid). Their formation was proved by optical spectroscopy, transmission electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy.

About the authors

S. V. Saikova

Institute of Chemistry and Chemical Engineering, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Siberian Federal University

Email: ssai@mail.ru
660036, Akademgorodok, Krasnoyarsk, Russia; 660041, Krasnoyarsk, Russia

D. I. Nemkova

Siberian Federal University

Email: ssai@mail.ru
660041, Krasnoyarsk, Russia

E. V. Pikurova

Institute of Chemistry and Chemical Engineering, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Siberian Federal University

Email: ssai@mail.ru
660036, Akademgorodok, Krasnoyarsk, Russia; 660041, Krasnoyarsk, Russia

A. S. Samoilo

Siberian Federal University

Author for correspondence.
Email: ssai@mail.ru
660041, Krasnoyarsk, Russia

References

  1. Alyabyev S.B., Beletskaya I.P. // Russ. Chem. Rev. 2017. V. 86. P. 689. https://doi.org/10.1070/RCR4727
  2. Redina E.A., Greish A.A., Mishin I.V. et al. // Catal. Today. 2015. V. 241. P. 246. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.11.065
  3. Кривенцов В.В., Володин А.М., Новгородов Б.Н. и др. // Химическая физика и мезоскопия. 2019. Т. 21. № 1. С. 29. https://doi.org/10.15350/17270529.2019.1.5
  4. Ямен А., Попков В.И. // Медицина: теория и практика. 2019. Т. 4. С. 35.
  5. Мелешко А.А., Афиногенова А.Г., Афиногенов Г.Е. и др. // Инфекция и иммунитет. 2020. Т. 10. № 4. С. 639. https://doi.org/10.15789/2220-7619-AIA-1512
  6. Silvestri A., Mondini S., Marelli M. et al. // Langmuir. 2016. V. 32. № 28. P. 7117. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b01266
  7. Saire-Saire S., Barbosa E.C.M., Garcia D. et al. // RSC Adv. 2019. V. 9. № 38. P. 22116. https://doi.org/10.1039/C9RA04222A
  8. Wang X., Wang L., Lim I.-I.S. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2009. V. 9. № 5. P. 3005. https://doi.org/10.1166/jnn.2009.206
  9. Lin F., Doong R. // Appl. Catal., A: General. 2014. V. 486. P. 32. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.08.013
  10. Dom R., Subasri R., Radha K., Borse P.H. // Solid State Commun. 2011. V. 151. P. 470. https://doi.org/10.1080/17458080.2012.690893
  11. Peymanfar R., Ramezanalizadeh H. // Optik. 2018. V. 169. P. 424. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.05.072
  12. Yang H., Zhang X., Weiqin A., Guanzhou Q. // Mater. Res. Bull. 2004. V. 39. № 6. P. 833.
  13. Azizi A., Sadrnezhaad S.K. // Ceram. Int. 2010. V. 36. P. 2241. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2010.06.004
  14. Lisnevskaya I.V., Bobrova I.A., Lupeiko T.G. // J. Magn. Magn. Mater. 2016. V. 37. P. 86. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.08.084
  15. Лисневская И.В., Боброва И.А., Петрова А.В., Лупейко Т.Г. // Журн. неорган. химии. 2012. Т. 57. С. 535.
  16. Sivakumar P., Ramesh R., Ramanand A. et al. // Mater. Res. Bull. 2011. V. 46. P. 2208.
  17. Mana R., Raguram T., Rajni K.S. // Mater. Today: Proc. 2019. V. 18. P. 1753.
  18. Chen D.H., He X.R. // Mater. Res. Bull. 2001. V. 36. P. 1369. https://doi.org/10.1016/S0025-5408(01)00620-1
  19. Hassan A., Khan M.A., Shahid M. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 393. P. 56. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.05.033
  20. Velmurugan K., Venkatachalapathy V.S.K., Sendhilnathan S. // Mater. Res. 2010. V. 13 P. 299. https://doi.org/10.1590/S1516-14392010000300005
  21. Gadkari A.B., Shinde T.J., Vasambekar P.N. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2010. V. 21. P. 96. https://doi.org/10.1007/s10854-009-9875-6
  22. Maaz K., Karim S., Mumtaz A. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2009. V. 321. P. 1838. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2008.11.098
  23. Пат. РФ RU 2771498. Опубл. 05.05.2022.
  24. Pashkov G.L., Saikova S.V., Panteleeva M.V. // Theor. Found. Chem. Eng. 2016. V. 50. № 4. P. 575. https://doi.org/10.1134/S0040579516040254
  25. Сайкова С.В., Киршнева Е.А., Пантелеева М.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 10. С. 1013.
  26. Сайкова С.В., Киршнева Е.А., Фадеева Н.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 2. С. 158.
  27. Mikalauskaite A., Kondrotas R., Niaura G., Jagminas A. // J. Phys. Chem. 2015. V. 119. P. 17398. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b03528
  28. Saykova D., Saikova S., Mikhlin Yu. et al. // Metals. 2020. V. 10. P. 1075. https://doi.org/10.3390/met10081075
  29. Saikova S., Pavlikov A., Trofimova T. et al. // Metals. 2020. V. 11. № 5. https://doi.org/10.3390/met11050705
  30. Сайкова С.В., Пашков Г.Л., Пантелеева М.В. Реакционно-ионообменные процессы извлечения цветных металлов и синтеза дисперсных материалов. Красноярск: Сиб. Федер. ун-т, 2018. 198 с.
  31. Вулих А.И. Ионообменный синтез. М.: Химия, 1973. 232 с.
  32. Сайкова С.В., Пантелеева М.В., Николаева Р.Б. // Журн. прикл. химии. 2002. Т. 75. № 11. С. 1823.
  33. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976 г. 280 с.
  34. Сайкова С.В., Трофимова Т.В., Павликов А.Ю., Самойло А.С. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 3. С. 287.
  35. Rio I.S.R., Rodrigues A.R.O., Rodrigues C.P. et al. // Materials. 2020. V. 13. № 4. P. 815. https://doi.org/10.3390/ma13040815
  36. Meledandri C. J., Stolarczyk J. K., Brougham D.F. // ACS Nano. 2011. V. 5. № 3. P. 1747. https://doi.org/10.1021/nn102331c
  37. An P., Zuo F., Li X. et al. // Nano. 2013. V. 8. № 6. P. 1350061. https://doi.org/10.1142/S1793292013500616
  38. Stoeva S.I., Huo F., Lee J.-S., Mirkin C.A. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 44. P.15362. https://doi.org/10.1021/ja055056d
  39. Kim G., Weiss S.J., Levine R.L. // Biochim. Biophys. Acta. 2014. V. 1840. № 2. P. 901. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.04.038
  40. Glisic B.D., Djuran M.I., Stanic Z.D., Rajkovic S. // Gold Bull. 2014. V. 47. № 2. P. 33. https://doi.org/10.1007/s13404-013-0108-7
  41. Mie G. // Ann. Phys. 1908. V. 25. № 2. P. 377. https://doi.org/10.1002/andp.19083300302
  42. Henglein A. // J. Phys. Chem. 1993. V. 97. № 21. P. 5451.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (392KB)
Indexing metadata
3.

Download (94KB)
Indexing metadata
4.

Download (614KB)
Indexing metadata
5.

Download (662KB)
Indexing metadata
6.

Download (110KB)
Indexing metadata
7.

Download (950KB)
Indexing metadata
8.

Download (185KB)
Indexing metadata
9.

Download (53KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 С.В. Сайкова, Д.И. Немкова, Е.В. Пикурова, А.С. Самойло

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».