حفظ خاصیت مغناطیسی نانو ذرات مغناطیسی بعد از پوشش سیلیکون

سابقه و هدف: به طور کلی کاهش اندازه ی ذره در ابعاد نانو موجب افزایش نسبت سطح به حجم ذرات و افزایش تاثیر رفتار اتم‌ های واقع در سطح در مقایسه با رفتار اتم‌ های توده ماده می‌ شود. از مهم‌ ترین تاثیرات افزایش سطح، افزایش شدید واکنش‌ پذیری نانو مواد است که به علت جمعیت بالای مولکول ‌ها یا اتم های سطحی در مقایسه با اتم ‌ها یا مولکول‌ های موجود در توده‌ ماده رخ می ‌دهد و تمایل شدید نانوذرات به کلوخه شدن یا خوشه ‌ای شدن را به همراه دارد. به منظور پیش گیری از این نوع واکنش ‌ها، استفاده از یک پایدار کننده جهت محافظت از نانو ذرات در برابر سایش و فرسودگی ضروری است. علاوه بر آن در نانو ذرات مغناطیسی، بعد از پوشش ‌دهی، خاصیت اشباع مغناطیسی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می کند و قابلیت جذب آهن ربایی در فرآیند جداسازی کاهش می یابد. در این مقاله پوشش ‌دهی نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن با ضخامت بسیار نازکی از پوشش سیلیکا بررسی شده است. بر اساس این روش، بعد از پایدار سازی نانو ذرات با سیلیکا، علاوه بر پایدار شدن نانو ذرات از خاصیت مغناطیسی آن ‌ها نیز کاسته نمی شود.مواد و روش ها: این فرآیند با استفاده از ماده شیمیایی تترا اتوکسی سیلان انجام می شود. نانو ذرات مغناطیسی مگنتیت با پوشش سیلیکونی به وسیله روش هم‌ رسوبی سنتز می ‌شود و توسط دستگاه ‌های طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و مغناطیس سنج ارتعاشی مشخصه یابی می شود.یافته ها: طیف سنجی مادون قرمز(ftir) و پراش اشعه ایکس(xrd) گروه های عاملی سیلیکا را برروی نانو ذرات نشان می دهد. اندازه ذرات با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) تقریبا 40 نانو متر است. عدم کاهش خاصیت مغناطیسی در قبل و بعد از پوشش دهی با مغناطیس سنج ارتعاشی (vsm) تایید شد.بحث: این مطالعه نشان داد که می توان برای کاربردهایی بر مبنای خاصیت مغناطیسی، از نانو ذرات مغناطیسی پایدارشده با پوشش سلیکونی استفاده کرد که خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نموده اند.نتیجه گیری: در این مقاله روشی پیشنهاد شده است که بر مبنای آن، با کاهش ضخامت پوسته سیلیکونی از میزان اشباع مغناطیسی نانو ذره هسته – پوسته در مقایسه با هسته مغناطیسی نانو ذره کاسته نشده است. بنابراین با وجود حفاظت از هسته با یک پوشش پایدار و زیست‌ سازگار، قدرت جداسازی نانو سامانه در میدان مغناطیسی معین، بدون تغییر باقی مانده است.