Синтез і властивості магнетиту для створення біокомпозитів

Abstract

Порошок магнетиту (FeO • Fe₂O₃ aбо Fe₃O₄) отримано хімічним методом осадження FeCl₃ • 6H₂O та FeCl₂ • 4H₂O в присутності гідразину N₂H₄ при температурі 80 °C. Методами рентгенофазового аналізу, інфрачервоної спектроскопії та скануючої електронної мікроскопії досліджено фазовий склад і морфологію синтезованого порошку, визначено його питому поверхню та магнітні властивості, зокрема питому намагніченість, коерцитивну силу, залишкову індукцію. Встановлено, що за складом синтезований порошок представлений магнетитом як основною фазою з невеликою домішкою гематиту. Розмір частинок отриманого магнетиту 33—84 нм, вони схильні до агломерації, а також мають суперпарамагнітні властивості (питома намагніченість — 35 А • м²/кг, коерцитивна сила — 0,24 кА/м, залишкова індукція — 0,009 Тл), що робить його перспективним для створення біокомпозитів.

Magnetite powder (FeO·Fe₂O₃ or Fe₃O₄) is obtained by the chemical precipitation method, using FeCl₃ • 6H₂O and FeCl₂ • 4H₂O as a starting materials in the presence of hydrazine N2H4 at a temperature of 80 °C. X-ray diffraction analysis, infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy are used for the study of the phase composition and morphology of the synthesized powder. Its specific surface area and magnetic properties such as, in particular, the specific saturation magnetization, coercive force and residual induction are investigated. It is established that the composition of the synthesized powder is represented by magnetite as the main phase with a small admixture of hematite. It is shown that the particles of the obtained magnetite have sizes of 33-84 nm and tend to the agglomeration. The prepared powder has superparamagnetic properties (specific magnetization — 35 A · m²/kg, coercive force — 0.24 kA/m, residual induction — 0.009 T) and is promising for the biocomposite creation.