مشخصه‌یابی پوشش‌های بیوپلیمری کیتوسان و پلی‌اتیلن گلیکول بر روی سطح نانوذرات مغناطیسی فریت‌ اسپینل آهن

نانوذرات مغناطیسی در گستره‌ وسیعی از زمینه‌های علمی از قبیل سیالات مغناطیسی، کاتالیزورها، بیوتکنولوژی، پزشکی، ذخیره اطلاعات و اصلاح محیط زیست مورد توجه محققان هستند. یکی از این کاربردها مهم آنها درمان پزشگی است. اگرچه نانوذرات مغناطیسی فریت اسپینلی بعلت خواص مغناطیسی مطلوب برای اینگونه کاربردها مناسب هستند، اما عدم زیست‌سازگاری و تمایل به تشکیل آگلومره این نانوذرات در محلول‌های آبی، در این رابطه مشکل ساز است. یک روش موثر برای حذف یا به حداقل ‌رساندن این مشکل، استفاده از برخی پوشش‌ها است. در این تحقیق، ابتدا نانوفریت‌های اسپینل آهن (fefe2o4) و همچنین روی (znfe2o4) به روش همرسوبی معکوس و در حضور گاز نیتروژن سنتز شده و تشکیل فازهای مورد نظر توسط آزمون پراش اشعه ایکس تایید شد. رفتار مغناطیسی ذرات توسط مغناطیس‌سنج ارتعاشی تعیین شد. همچنین برای تعیین مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات به‌ترتیب از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی و آزمون پراکندگی نور دینامیکی استفاده شد. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه نشان داد که دو باند ʋ1، ʋ2 در فرکانس بالا و به‌ترتیب در cm-1554-578 و cm-1368-397 قرار دارد که هر دو مشخصه ساختار اسپینل هستند. سپس نانوذرات مغناطیسی فریت آهن توسط پلیمرهای تخریب‌پذیر کیتوسان و پلی‌اتیلن گلیکول پوشش داده شدند. بررسی تصاویر میکروسکوپی الکترونی عبوری و همچنین مشاهده طیف‌های مادون قرمز با تبدیل فوریه از نانوذرات پوشش داده شده، نشان داد که نانوذرات fefe2o4 با مورفولوژی کروی شکل، پوشش‌دهی یکنواختی از پلیمرها بر روی آنها تشکیل شده است.

characterization of chitosan and polyethylene glycol biopolymers coatings on magnetic spinel fefe2o4 nanoparticles

magnetic nanoparticles are of interest in various research fields such as magnetic fluids, catalysts, biotechnology, medicine, information storage, and environmental issues. however, spinel ferrite magnetic nanoparticles with proper magnetic properties could not be used alone in these applications because of their lack of biocompatibility and instability in aqueous solutions. surface coating is an effective strategy to eliminate or minimize this issue. in this study, fefe2o4 and znfe2o4 spinel ferrites were synthesized using the reverse co-precipitation method under a nitrogen gas atmosphere. the magnetic behavior of the particles, determined by a vibrating magnetometer (vsm) showed the saturation magnet (ms) values of the fefe2o4 and znfe2o4 spinel. fourier-transform infrared (ftir)  spectra showed two high-frequency bands v1 and v2 at about 554-578 and 368-397 cm-1, respectively, which were related to the spinel structure. finally, the synthesized fefe2o4 nanoparticles were coated with chitosan and polyethylene glycol (peg) biopolymers. the tem and ftir analysis indicated that the magnetic nanoparticles were uniformly coated by the biopolymers.