سنتز نانو کامپوزیت های مغناطیسی بر پایه نانولوله های کربنی و بررسی خواص آنها

چکیده: با توجه به اهمیت و کاربرد های زیاد نانوذرات و نانوکامپوزیت ها، در این پژوهش ابتدا نانوذرات mgfe2o4 و سپس نانوکامپوزیت cnt-mgfe2o4، که از ویژگی های منحصر به فردی برخوردارند، به روش سیترات- ژل تولید شدند و سپس خواص ساختاری و مغناطیسی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. روش های فیزیکی و شیمیایی که بیشتر برای تولید نانوفریت ها به کار می روند عبارتند از آسیاب کاری گلوله ای، سل– ژل، همرسوبی و روش های هیدروترمال. از میان راه های مختلف، روش سیترات- ژل نتیجه های امیدوارکننده تری را در تولید ذرات فوق ریز در دمای نسبتاً پایین به همراه دارد. مزیت اصلی این روش، افزایش همگنی و مساحت سطح بالای ژل به دست آمده است، که منجر به پایین آمدن دمای کلسینه شدن و کوچکتر شدن اندازه ذرات می شود. . عملیات حرارتی روی نمونه های نانوذره در دما های مختلف انجام گرفت. برای مشخصه یابی ساختاری و مورفولوژی نمونه ها از xrd، ftir، sem و tem استفاده شد. با استفاده از طیف edax خلوص شیمیایی و استکیومتری نمونه ها بررسی شد. خواص مغناطیسی آن ها با دستگاه vsm و پذیرفتاری سنج ac اندازه گیری گردید. اندازه نانوذرات اسپینلی از معادله شرر بین 16 تا 21 نانومتر و اندازه نانوکامپوزیت 63/13 نانومتر به دست آمد. طیف ftir نشان می دهد که جذب در طول موج های مربوط به فریت منیزیم و نیز نانولوله کربنی رخ می دهد. از sem می توان به ریخت شناسی و یکنواختی نمونه پی برد. مشاهده شد که ذرات به-صورت کروی و مجزا هستند. همچنین از این تصویر ها می توان تا حدی به نانو بودن نمونه پی برد. طیف edax بیان گر این مطلب است که نمونه فقط حاوی اکسیژن و فلزات منیزیم و آهن می باشد. از تصاویر tem نیز می توان شکل ذرات راتشخیص داد. همچنین اندازه های ذرات با آنچه در الگوی xrd و از رابطه شرر به دست آمد مطابقت دارد. پارامتر های مغناطیسی اشباع مغناطیسی(ms)، وادارندگی مغناطیسی (hc) و پسماند مغناطیسی (mr) با استفاده از منحنی مغناطش در دمای اتاق به ترتیب برای نانوذره برابر mueg-1 21، oe 69 و mueg-1 3/5 و برای نانوکامپوزیت برابر mueg-1 79/11، oe49 و mueg-1 58/1 به دست آمد. با توجه به مقادیر به دست آمده، می توان گفت نمونه های تولید شده ابرپارامغناطیس هستند. اندازه گیری پذیرفتاری ac نانوکامپوزیت از دمای k 150 تا k 300 انجام شد. دمای tb نمونه برابر k 195 اندازه گیری شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده به دلیل داشتن خواص ابرپارامغناطیس می توانند به عنوان دارو رسان مغناطیسی برای درمان بافت های سرطانی مورد استفاده قرار گیرند.