Влияние условий криохимического синтеза наночастиц оксидов железа на их размерно-структурные и магнитные параметры

Обложка
  • Авторы: Шумилкин А.С.1,2, Верная О.И.1,2, Шабатина Т.И.1,2, Шабатин А.В.3, Овченков Е.А.4, Панкратов Д.А.1,5, Мельников М.Я.1
  • Учреждения:
    1. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия
    2. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 105005 Москва, Россия
    3. Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук, 119071 Москва, Россия
    4. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, 119234 Москва, Россия
    5. Московский физико-технический институт, 141700 Долгопрудный, Россия
  • Выпуск: Том 523, № 1 (2025)
  • Страницы: 50-60
  • Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
  • URL: https://journals.rcsi.science/2686-9535/article/view/349733
  • DOI: https://doi.org/10.7868/S3034511125040062
  • ID: 349733

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Криохимические подходы использованы для получения наночастиц магнитных оксидов железа различного состава и морфологии. Криохимическое соосаждение солей железа(II) и (III) раствором аммиака в интервале температур от –30 до –50°С приводит к формированию однодоменных суперпарамагнитных наночастиц маггемита со средним размером 6 ± 2 нм, что ниже среднего размера частиц (20 ± 2 нм), получаемых методом классического соосаждения. Однако криохимическое соосаждение приводит к образованию примеси гётита. Однодоменные суперпарамагнитные наночастицы магнетита со средним диаметром 10 ± 2 нм без примеси гётита могут быть получены криохимическим осаждением сульфата железа(II) аммиаком на воздухе. Термическое разложение криомодифицированных солей железа позволяет получить наночастицы маггемита размером 40–300 нм в случае ацетилацетоната железа(III) и формиата железа(III), а также микронные частицы маггемита и гётита сложной формы в случае аммоний цитрата железа(III) и глюконата железа(II).

Об авторах

А. С. Шумилкин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 105005 Москва, Россия

О. И. Верная

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 105005 Москва, Россия

Т. И. Шабатина

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 105005 Москва, Россия

Email: tatyanashabatina@yandex.ru

А. В. Шабатин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук, 119071 Москва, Россия

Е. А. Овченков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, 119234 Москва, Россия

Д. А. Панкратов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия; Московский физико-технический институт, 141700 Долгопрудный, Россия

М. Я. Мельников

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, 119234 Москва, Россия

Список литературы

  1. Tiberto P., Barrera G., Celegato F., Coïsson M., Chiolerio A., Martino P., Pandolfi P., Allia P. // Eur. Phys. J. 2013. V. 86. № 173. P. 10–15. https://doi.org/10.1140/epjb/e2013-30983-8
  2. Трахтенберг Л., Герасимов Г., Григорьев Е. // Журн. физ. химии. 1999. Т. 73. С. 264–276.
  3. Belle C. J., Bonamin A., Simon U., Santoyo-Salazar J., Pauly M., Bégin-Colin S., Pourroy G. // Sens. Actuators, B. 2011. V. 160. № 1. P. 942–950. https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.09.008
  4. Liu M., Ye Y., Ye J., Gao T., Wang D., Chen G., Song Z. // Magnetochemistry. 2023. V. 9. P. 110. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry9040110
  5. Kumar P., Tomar V., Kumar D., Joshi R.K., Nemiwal M. // Tetrahedron. 2022. V. 106–107. P. 132641.
  6. Vernaya O.I., Krotova I.N., Maksimov Yu.V., Rostovshchikova T.N.// Petrochemistry. 2017. V. 57. P. 96–102. https://doi.org/10.1134/S0965544116080181
  7. Trakhtenberg L., Ikim M., Ilegbusi O., Gromov V., Gerasimov G. // Chemosensors. 2023. V. 11. P. 320. https://doi.org/10.3390/chemosensors11060320
  8. Pigalskiy K.S., Vishnev A.A., Efimov N., Shabatin A., Trakhtenberg L. // Curr. Appl. Phys. 2022. V. 41. P. 116–122. https://doi.org/10.1016/j.cap.2022.06.019
  9. Pigalskiy K., Vishnev A., Efimov N.N., Shabatin A.V., Trakhtenberg L.I. // Ceram. Int. 2025 V. 51. P. 11037–11047. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.12.523
  10. Venkateswarlu S., Kumar B., Prathima B., SubbaRao Y., Jyothi N.V.V. // Arab. J. Chem. 2012. V. 4. P. 588–596. http://dx.doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.09.006
  11. Kour S., Sharma R.K., Jasrotia R., Singh V. // AIP Conf. Proc. 2019. V. 2142. P. 090007. https://doi.org/10.1063/1.5122451
  12. Yue H., Shin J.M., Tegafaw T., Han H., Chae K.-S., Chang Y., Lee G. // J. Nanopart. Res. 2020. V. 22 P. 366. https://doi.org/10.1007/s11051-020-05101-4
  13. Shabatina T.I., Vernaya O.I., Shabatin V.P., Melnikov M.Y. // Magnetochemistry. 2020. V. 6. P. 30. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry6030030
  14. Martin L.М.A., Sheng J., Zimba P.V., Zhu L., Fadare O.O., Haley C., Wang M., Phillips T.D., Conkle J., Xu W. // Nanomaterials. 2022. V. 12. P. 2348. https://doi.org/10.3390/nano12142348
  15. Shabatina T.I., Vernaya O.I., Shimanovskiy N.L., Melnikov M.Ya. // Pharmaceutics. 2023. V. 15. P. P1181. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15041181
  16. Al-Madhagi H., Yazbik V., Abdelwahed W., Alcha L. // BioNanoSci. 2023. V. 13. P. 853–859. https://doi.org/10.1007/S12668-023-01113-1
  17. Zambzickaite G., Talaikis M., Dobilas J., Stankevic V., Drabavicius A., Niaura G., Mikoliunaite L. // Materials. 2022. V. 15. P. 4008. https://doi.org/10.3390/ma15114008
  18. Horner O., Neveu S., de Montredon S., Siaugue J.-M., Cabuil V. // J. Nanopart. Res. 2009. V. 11. P. 1247–125. https://doi.org/10.1007/s11051-008-9582-x
  19. Yang X., Liu S., Liang T., Yan X., Zhang Y., Zhou Y., Sarkar B., Ok Y.S. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 427. P. 128117. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.128117
  20. Abdulwahid F., Haider A.J., Al-Musawi S. // AIP Conf. Proc. 2023. V. 2769. P. 020039. https://doi.org/10.1063/5.0129824
  21. Gareev K.G., Grouzdev D.S., Kharitonskii P.V., Kosterov A., Koziaeva V.V., Sergienko E.S., Shevtsov M.A. // Magnetochemistry. 2021. V. 7. P. 86. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry7060086
  22. Rostovshchikova T., Smirnov V., Kiseleva O., Yushcenko V., Tzodikov M., Maksimov Y., Suzdalev I., Kustov L., Tkachenko O. // Catal. Today. 2010. V. 152. P. 48–53. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.10.017
  23. Jones D.H., Srivastava K.K.P. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. P. 7542–7548. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.7542
  24. Zharkynbaeva R., Dzeranov A., Pankratov D., Saman D., Bondarenko L., Terekhova V., Tropskaya N., Mametova A., Kydralieva K. // Chem. Biol. Technol. Agric. 2024. V. 11. P. 14. https://doi.org/10.1186/s40538-023-00530-4
  25. Shoppert A., Valeev D., Diallo M.M., Loginova I., Beavogui M.C., Rakhmonov A., Ovchenkov Ye., Pankratov D. // Materials. 2022. V. 15. P. 8423. https://doi.org/10.3390/ma15238423
  26. Pankratov D.A., Dovletyarova E.A., Zhikharev A.P., Gusev A., Yáñez C., Neaman A. // Appl. Geochem. 2024. V. 166. P. 105982. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2024.105982
  27. Chernavskiy P.A., Novakova A.A., Pankina G.V., Pankratov D.A., Panfilov S.I., Petrovskaya G.A. // Magnetochemistry. 2023. V. 9. P. 228. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry9110228
  28. Dzeranov A., Bondarenko L., Pankratov D., Prokof’ev M., Dzhardimalieva G., Jorobekova S., Tropskaya N., Telegina L., Kydralieva K. // Magnetochemistry. 2022. V. 9. P. 3. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry9010003
  29. Dzeranov A., Bondarenko L., Pankratov D., Dzhardimalieva G., Jorobekova S., Saman D., Kydralieva K. // Magnetochemistry. 2023. V. 9. P. 18. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry9010018
  30. Brok E., Frandsen C., Madsen D.E., Jacobsen H., Birk J.O., Lefmann K., Bendix J., Pedersen K.S., Boothroyd C.B., Berhe A.A., Simeoni G.G., Mørup S. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 2014. V. 47. P. 365003. https://doi.org/10.1088/0022-3727/47/36/365003
  31. Martinez B., Roig A., Obradors X., Molins E., Rouanet A., Monty C. // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. P. 2580–2586. http://dx.doi.org/10.1063/1.361125
  32. Bondarenko L., Baimuratova R., Reindl M., Zach V., Dzeranov A., Pankratov D., Kydralieva K., Dzhardimalieva G., Kolb D., Wagner F.E., Schwaminger S.P. // Heliyon. 2024. V. 10 P. e27640. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27640
  33. Klygach D.S., Vakhitov M.G., Pankratov D.A., Zherebtsov D.A., Tolstoguzov D.S., Raddaoui Z., El Kossi S., Dhahri J., Vinnik D.A., Trukhanov A.V. // J. Magn. Magn. Mater. 2021. V. 526. P. 167694. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.167694
  34. Pankratov D.A., Anuchina M.M. // Mater. Chem. Phys. 2019. V. 231. P. 216–224. http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.04.022
  35. Pankratov D.A. // Inorg. Mater. 2014. V. 50. P. 82–89. http://dx.doi.org/10.1134/S0020168514010154
  36. Bondarenko L.S., Pankratov D.A., Dzeranov A.A., Dzhardimalieva G., Streltsova A.N., Zarrelli M., Kydralieva K.A. // Mendeleev Commun. 2022. V. 32. P. 642–644. http://dx.doi.org/10.1016/j.mencom.2022.09.025
  37. Kicheeva A.G., Sushko E.S., Bondarenko L.S., Kydralieva K.A., Pankratov D.A., Tropskaya N.S., Dzeranov A.A., Dzhardimalieva G.I., Zarrelli M., Kudryasheva N.S. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 1133. http://dx.doi.org/10.3390/ijms24021133
  38. Sawatzky G., Van Der Woude F., Morris A.H. // Phys. Rew. 1969. V. 183. P. 383–386. https://doi.org/10.1103/PhysRev.183.383
  39. Goya G.F., Berquó T.S., Fonseca F.C., Morales M.P. // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. P. 3520–3528. https://doi.org/10.1063/1.1599959
  40. Martínez B., Roig A., Obradors X., Molins E., Rouanet A., Monty C. // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. P. 2580–2586. https://doi.org/10.1063/1.361125

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».