Mikrovlnná syntéza magnetických nanočástic oxidů železa

Martin OCHMANN

Bachelor's thesis

Microwave synthesis of magnetic iron oxides nanoparticles

Abstract:

Tato práce je zaměřena na studium vlivu klíčových parametrů na konečný produkt mikrovlnných syntéz magnetických nanočástic oxidů železa (MIONPs). Pro experimenty byl použit jako prekurzor heptahydrát síranu železnatého a syntézy proběhly za působení mikrovlnného záření generovaného v kuchyňské mikrovlnné troubě. Byl posuzován vliv výkonu mikrovlnného pole při nejnižším a nejvyšším výkonu, dále koncentrace prekurzoru ve výchozím roztoku, pH směsi po alkalizaci, čistoty prekurzoru, stárnutí alkalizované směsi před záhřevem, opakovaného ohřevu, chlazení směsi při ohřevu, doby ohřevu a průběh přeměn produktů syntéz vlivem skladování při laboratorní teplotě v plastové zkumavce. Fázové složení produktů bylo vyhodnoceno pomocí XRD a Mössbauerovy spektroskopie. Morfologie a velikost částic byly pozorovány pomocí SEM. Z výsledků charakterizací je patrné, že všechny vyjmenované parametry syntéz jsou v použitém rozmezí klíčové pro složení konečného produktu a jsou východiskem pro optimalizaci syntéz MIONPs pro konkrétní aplikace.

Abstract:

This thesis is focused on an assessment of main parameters of microwave syntheses of magnetic iron oxides nanoparticles (MIONPs). The used precursor for experiments was iron(II) sulfate heptahydrate and the synthesis were held with microwave field generated by the kitchen microwave oven. The influence of the maximal and minimal value of power of microwave field, a precursor weight, pH of alkalised mixture, precursor purity, time gap of alkalised mixture under electromagnetic stirring, repeated heating, mixture cooling during the heating, time of heating and a phase changes of products with time at the room temperature in a plastic test-tube was invastigated. The phase composition was evaluated by XRD and Mössbauer spectroscopy. The morphology and size of the products were observed by SEM. The results indicate that all the above mentioned parameters influence the structure of products within the used range. The obtained results can be a starting-point for the optimal synthesis of MIONPs for particular applications.

Keywords

Mössbauerova spektroskopie, RTG prášková difrakce, skenovací elektronová mikroskopie, oxidy železa, magnetické nanočástice, mikrovlnná syntéza.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 5. 2015

Accessible from:: 28. 5. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Nanotechnology