Синтез та властивості магніточутливих наноструктур із карбонізованою поверхнею

Метою роботи є синтез нових магніточутливих наноструктур з карбонізованою поверхнею на основі однодоменного магнетиту та дослідження їх властивостей.

Методи дослідження: спектрофотометрія, рентгенофазовий аналіз, ІЧ-Фур'є спектроскопія, метод теплової десорбції азоту, адсорбція метиленового синього, вібраційна магнітометрія.

Результати. Розроблено методику карбонізації поверхні наночастинок магнетиту та нанокомпозиту магнетит/SiO₂. Встановлено оптимальні технологічні параметри карбонізації та органічну речовину для імпрегнування – полігель CS (карбомер 934). Досліджено процеси адсорбції метиленового синього на поверхнях наноструктур, встановлено залежність адсорбційної ємності від вмісту вуглецю на поверхні нанокомпозитів. Методом рентгеноструктурного аналізу засвідчено, що в процесі карбонізації зберігається фаза магнетиту та в процесі відпалу виникає незначна кількість фази γ-Fe₂O₃, наявність якої істотно не впливає на магнітні властивості зразків. Досліджено процеси адсорбції метиленового синього, показано, що адсорбційна ємність поверхні НК зростає зі збільшенням кількості вуглецю в покритті та залежить від хімічної природи органічної речовини, яку використовували для імпрегнації. Найвищі показники адсорбційної ємності A = 24.9 мг/г досягнуто на НК Fe₃O₄/C при використанні для імпрегнації карбомера 934. Встановлено, що за певних умов поверхня карбонізованих НК Fe₃O₄/SiO₂/C може містити вуглецеві та кремнеземні «острівці». Така будова поверхні може бути актуальною з точки зору гідрофільно-гідрофобного балансу та розширення можливостей її функціоналізації. Експериментально виміряні коерцитивна сила, питома намагніченість насичення, залишкова питома намагніченість та відносна залишкова намагніченість синтезованих ансамблів НЧ Fe₃O₄ та НК Fe₃O₄/C, Fe₃O₄/C_ол.к-та, Fe₃O₄/C_CS, Fe₃O₄/SiO₂/C_CS. Результати роботи можуть бути використані при створенні нових магнітокерованих засобів адресної доставки лікарських препаратів та сорбційних матеріалів різного функціонального призначення.