За допомогою методів мессбауерівської спектроскопії та магнітних вимірів вивчено кінетику "старіння" магнітовпорядкованих наночастинок, синтезованих за методом гідротермічного осадження в атмосфері азоту, під час їх зберігання за умов природного середовища протягом 1817-ти діб. Діагностовано фазовий склад синтезованого зразка і простежено його зміни протягом фіксованих термінів зберігання. Панівною фазою в складі синтезованих частинок, внесок поглинання якої в сумарний мессбауерівський спектр (МС) складає 89 %, є магнетит - феримагнетик і головний носій магнетизму. Внесок компонентів домішкових фаз у сумарний МС зразка складають: маггеміт - 4 %, гетит - 7 %. Значення намагніченості насичення вихідного зразка з наведеним вище співвідношенням фаз становить <$E55~roman {А~cdot~м sup 2 "/" кг}>. Аналіз МС зразків, що зазнали впливу середовища впродовж 1817-ти діб, вказує на зменшення в них внеску магнетиту з 89 до 70 % та збільшення внесків маггеміту з 4 до 20 % і гетиту з 7-ми до 12 %. Тобто "старіння" наночастинок проявляється як процес фазових перетворень у часі, і супроводжується зменшенням концентрації магнетиту і збільшенням маггеміту та гетиту. Збільшення концентрації маггеміту пояснюється окисненням магнетиту. Джерелами окиснення магнетиту можуть слугувати окиснювачі середовища, надлишкові іони кисню, OH-групи та хімічно зв'язана вода, присутність яких у наночастинках пов'язується з їх синтезом за допомогою методу осадження. Вони ведуть до порушення стехіометрії іонної конфігурації частинок мінералу. Утворення гетиту в складі наночастинок, ймовірно, пов'язано з проміжними стадіями їх синтезу за присутності водних розчинів. Деяке збільшення концентрації гетиту у процесі зберігання наночастинок може бути пояснено трансформацією магнетиту чи маггеміту, які з ним співіснують. Можливості такої трансформації та схеми їх реалізації за деяких експериментальних умов описано в цитованій літературі. Найбільш суттєві зміни концентрації складових фаз наночастинок відбуваються в інтервалі їх зберігання до 1360 діб, після чого процеси фазових перетворень наночастинок виходять "на насичення". Зміни у співвідношенні фаз вихідного і кінцевого, витриманого протягом 1817-ти діб, зразків спричиняють зменшення значення намагніченості насичення до <$E41~roman {А~cdot~м sup 2 "/" кг}>. Результати можуть бути використані для інтерпретації фазових перетворень і оцінки їх інтенсивності під час довгострокового зберігання дрібнодисперсних залізних руд, а також для вдосконалення методів синтезу магнітовпорядкованих наночастинок оксидів та гідроксидів заліза, які є аналогами біогенного магнетиту.

  Повний текст PDF - 295.187 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"