Các hạt nano lõi-vỏ Magnetite-Bạc: Tổng hợp, Đặc trưng và Tính chất Quang học

Plasmonics - Tập 17 - Trang 2385-2390 - 2022
Majid Rashidi Huyeh1, Saeideh Balouchzehi1, Mahdi Shafiee Afarani2, Parisa Khajegi1
1Department of Physics, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

Tóm tắt

Bột nano hợp kim lõi-vỏ Fe3O4 và Fe3O4/Ag đã được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc, vi cấu trúc, tính chất từ tính và quang học của Fe3O4/Ag và Fe3O4 đã được nghiên cứu. Các mẫu XRD và phổ UV-Vis cho thấy rằng các hạt Fe3O4 và Fe3O4/Ag có cấu trúc nano đã được tổng hợp thành công. Hình ảnh chế độ AFM và MFM của bột Fe3O4 và Fe3O4/Ag xác nhận sự hình thành của các hạt Fe3O4 trong khoảng nano. Cả hai loại bột composite Fe3O4 và Fe3O4/Ag đều cho thấy hành vi siêu từ tính do sự hình thành của các hạt Fe3O4 kích thước nano. Hơn nữa, việc tổng hợp Ag tại bề mặt của các hạt nano magnetite đã làm tăng kích thước hạt, dẫn đến sự giảm biên độ từ trường bão hòa. Ngoài ra, dựa trên lý thuyết chất môi hiệu quả Maxwell-Garnet, một mô hình lý thuyết đã được phát triển để xác định các tính chất quang học của các hạt nano lõi-vỏ treo lơ lửng. Một sự phù hợp rất tốt đã được tìm thấy giữa các kết quả lý thuyết và thực nghiệm. Thêm vào đó, trường điện cục bộ trong các hạt, được đánh giá bằng phương pháp phần tử hữu hạn số, cho thấy rằng trường điện trong lõi magnetite có thể được khuếch đại lên tới 20 lần tại chế độ bước sóng SPR đối xứng, tùy thuộc vào độ dày lớp vỏ bạc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Palpant B (2012) in Gold nanoparticles for physics, biology and chemistry, edited by Louis C and Pluchery O. (Imperial College Press, London, 2012), pp. 75–102. https://doi.org/10.1002/anie.201309807 Parisa K, Huyeh MR (2021). IJOP. https://doi.org/10.52547/ijop.15.1.41 Lesniak W, Bielinska AU, Sun K, Janczak KW, Shi X, Baker JR, Balogh LP (2005). Nano Lett. https://doi.org/10.1021/nl051077u Liu CH, Zhou ZD, Yu X, Lv BQ, Mao JF, Xiao D (2005). AnalChem. https://doi.org/10.1134/S002016850803014X Li K, Zhengtao Xu, Hanhui Xu, Carroll PJ, Fettinger JC (2006). Inorg Chem. https://doi.org/10.1021/ic051135e Endo T, Yomokazu T, Esumi K (2005). J Colloid Interface Sci. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.01.057 Tan LL, Wei M, Shang L, Yang YW (2021). Adv Funct Mater. https://doi.org/10.1002/adfm.202007277 Yang X, Yang M, Pang Bo, Vara M, Xia Y (2015). Chem Rev. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00193 Arturo M, Lopez Q, Jose R (1993) J Colloid Interface Sci. https://doi.org/10.1006/jcis.1993.1277 Chiang CL, Sung CS (2006). J Magn Magn Mater. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2005.08.022 Aoshima K, Wang SX (2003). J Appl Phys. https://doi.org/10.1063/1.1558633 Morton SA, Waddill GD, Kim SI, Schuller K, Chambers SA, Tobin JG (2002) Surf Sci. https://doi.org/10.1016/s0039-6028(02)01824-1 Shebanova ON, Lazor P (2003) J Chem Phys. https://doi.org/10.1063/1.1602072 Schrupp D, Sing M, Tsunekawa M, Fujiwara H, Kasai S, Sekiyama A, Suga S, Muro T, Brabers VAM, Claessen R (2005). Europhys Lett. https://doi.org/10.1209/epl/i2005-10045-y Huang ZB, Tang FQ (2004) Preparation, structure, and magnetic properties of polystyrene coated by Fe3O4 nanoparticles. J Colloid Interface Sci. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.12.065 Cui YL, Hu DD, Fang Y, Ma JB (2001) Sci China Ser B. https://doi.org/10.1007/BF02879815 Shimizu T, Kitayama Y, Kodama T (2001). Energy fuels. https://doi.org/10.1021/ef000200w León Félix L, Coaquira JA, Martínez MA, Goya GF, Mantilla J, Sousa MH, Valladares LL, Barnes CH, Morais PC (2017) Scientific reports. https://doi.org/10.1038/srep41732 Salehizadeh H, Hekmatian E, Sadeghi M, Kennedy K (2012). J Nanobiotechnol. https://doi.org/10.1186/1477-3155-10-3 Brullot W, Valev VK, Verbiest T (2012) Nanomedicine: NBM. https://doi.org/10.1016/j.nano.2011.09.004 Wang G, Li F, Li L, Zhao J, Ruan X, Ding W, Cai J, Ang Lu, Pe Y (2020). ACS Omega. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c00437 Khedkar CV, Khupse ND, Thombare BR, Dusane PR, Lole G, Devan RS, Deshpande AS, Patil SI (2020). Chem Phys Lett. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2020.137131 Jiang W, Zhou Y, Zhang Y, Xuan S, Gong X (2012). Dalton Trans. https://doi.org/10.1039/C2DT12307J Chen Q, Wang H, Wang Q, Pan Y (2018) J Plasmonics. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911801002 Amarjargal A, Tijing LD, Ik-Tae I, Kim CS (2013) Chemical Engineering Journal. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.04.054 Benvidi A, Jahanbani S (2016) J Electroanalytic Chem. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.02.038 Liu CH, Zhou ZD, Xiao D (2008) Inorganic materials. https://doi.org/10.1134/S002016850803014X Ghazanfari M, Johar F, Yazdani A (2014) Journal of ultrafine grained and nanostructured materials. https://doi.org/10.7508/jufgnsm.2014.02.006 Bankole OM, Nyokong T (2016). New J Chem. https://doi.org/10.1039/C6NJ01511E Shan Y, Yang Y, Caoab Y, Huang Z (2015). RSC Adv. https://doi.org/10.1039/C5RA17606A Gai K, Qi H, Zhu X, Wan M (2019) E3S Web Conf. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911801002 Pan L, Tang J, Chen Y (2013). Sci China Chem. https://doi.org/10.1007/s11426-012-4763-y Amarjargal A, Tijing LD, Cheol I-T, Kim S (2013). Chem Eng J. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.04.054 Khalil MI (2015). Arab J Chem. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2015.02.008 Wang G, Li F, Li L, Zhao J, Ruan X, Ding W, Cai J, Ang Lu, Pei Y (2020). ACS Omega. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c00437 Fajaroh F (2017) IOP Conf. Ser.: Mater Sci Eng. https://doi.org/10.1088/1757-899X/202/1/012064 Ianoș R, Tăculescu A, Păcurariu C, Lazău I (2012) J Am Ceram Soc. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2012.05159.x Tahmasebi E, Yamini Y (2012) Anal Chim Acta. https://doi.org/10.1016/j.aca.2012.10.040 Patsula V, Kosinová L, Lovrić M, Ferhatovic Hamzić L, Rabyk M, Konefal R, Paruzel A, Šlouf M, Herynek V, Gajović S, Horák D (2016) ACS Appl Mater & Interf. https://doi.org/10.1021/acsami.5b12720 Villegas VRA, Isaías De León Ramírez J, Hernandez Guevara E, Sicairos SP, Hurtado Ayala LA, Sanchez BL (2020) J Saudi Chem Soc. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2019.12.004 Hashemi Zadeh S, Rashidi-Huyeh M, Palpant B (2017) J Appl Phys. https://doi.org/10.1063/1.4997276 Prodan E, Radloff C, Halas NJ, Nordlander P (2003) Science. https://doi.org/10.1126/science.1089171 Prodan E, Nordlande P (2004). J Chem Phys. https://doi.org/10.1063/1.1647518 Voshchinnikov NV, Mathis JS (1999) Astrophys J 526:257–264 Levin CS, Hofmann C, Ali TA, Kelly AT, Morosan E, Nordlander P, Whitmire KH, Halas NJ (2009) ACS Nano. https://doi.org/10.1021/nn900118a