ВПЛИВ ПРИРОДИ ОСАДЖУВАЧА НА МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ ФЕРИТУ КОБАЛЬТУ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2024.02.02Ключові слова:
осадження, луги, планування експерименту, діаграми склад–властивостіАнотація
Проаналізовано область використання феритів кобальту, основні фізико-хімічні властивості (стійкість до зовнішніх умов, корозійностійкість, високі значення коерцитивної сили та намагніченості насичення). Обґрунтовано, що спеціальні властивості визначаються насамперед дисперсним і фазовим складом, розташуванням катіонів по октаедричним і тетраедричним позиціям, що пов’язані з технологією та умовами їх отримання. У роботі розглянуто синтез феритів CoFe2O4 модифікованим методом співосадження, що вміщує стадію співосадження та наступну обробку низькотемпературною контактною нерівноважною плазмою. Для характеристики отриманих зразків було використано рентгенофазовий аналіз, вібраційну магнітометрію. У роботі наведені результати побудування діаграм склад–намагніченість насичення та склад–коерцитивна сила для фериту кобальта (як осаджувачі використовували луги в системі NaOH–LiOH–KOH). Використання симплекс решітчастого методу планування експерименту дозволило отримувати математичні моделі, що описують залежності властивостей від складу у вигляді безперервної функції. Для опису залежності властивостей від складу осаджувача було обрано математичну модель у вигляді полінома третього ступеня. Намагніченість насичення та коерцитивну силу визначали з петлі гістерезису, що була побудована з даних вібраційної магнітометрії. Узагальнення результатів математичного моделювання та графічного відображення експериментальних даних, що представлені в вигляді діаграм склад–властивість, дозволили кількісно оцінити вплив природи осаджувача на магнітні властивості феритів кобальту. Намагніченість насичення для зразків, що отримані з застосуванням натрій гідроксиду, набагато вище, ніж в інших зразках (Ms становить 136,0 А м2/кг для NaOH). Високі показники намагніченості насичення відносяться також до зразків по лінії NaOH-LiOH. Проводилась статистична обробка даних за допомогою діаграм Парето та залишкових значення функції відгуку використовуються для оцінки нормального розподілу даних. Дисперсійний аналіз (ANOVA) був застосований для дослідження відповідності моделі експериментальним результатам. Для оцінювання значущості коефіцієнтів було побудована діаграма Парето, для перевірки адекватності моделі використовували критерій Фішера.
Посилання
Sharifianjazi F. et al. Magnetic CoFe2O4 nanoparticles doped with metal ions: a review. Ceramics International, 2020, Vol. 46, no. 11, pp. 18391-18412, doi: 10.1016/j.ceramint.2020.04.202.
Wang W. H., Ren X. Flux growth of high-quality CoFe2O4 single crystals and their characterization. Journal of crystal growth, 2006, Vol. 289, no. 2, pp. 605-608, doi: 10.1016/j.jcrysgro.2005.11.115.
Jarariya R. A review synthesis of CoFe2O4 nanoparticles using a various solution combustion techniques and study for its applications. Advances in Applied NanoBio-Technologies, 2022, Vol. 3, no. 2, pp. 16-22.
Wang Z. et al. Review on cobalt ferrite as photo-Fenton catalysts for degradation of organic wastewater. Catalysis Science & Technology, 2023, Vol. 13, no. 2, pp. 274-296, doi: 10.1039/D2CY01300B.
Ma Haoxuan, Chunli Liu. A mini-review of ferrites-based photocatalyst on application of hydrogen production. Frontiers in Energy, 2021, pp. 621-630, doi: 10.1007/s11708-021-0761-0.
Medeiros F. et al. Synthesis of CoFe2O4 nanocubes. Nano-Structures & Nano-Objects, 2020, Vol. 21, p. 100422, doi: 10.1016/j.nanoso.2019.100422.
Smith S. E. et al. Chemical Processing and Magnetic Properties of Ferrite Nanoparticles. Modern Ferrites: Basic Principles, Processing and Properties, 2022, Vol. 1, pp. 269-294.
Rutnakornpituk M. Synthesis of silicone magnetic fluids for use in eye surgery: diss. Virginia Polytechnic Institute and State University, 2002. Available at: https://vtechworks.lib.vt.edu/server/api/core/bitstreams/d11f1bc2-5f97-45f8-b481-4114827e0fde/content (accessed 03.12.2022).
Ribeiro T. G. D. Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de óxidos mistos de MnFe2O4 recobertas com quitosana. Estudos da influência da dopagem com Gd3+ nas propriedades estruturais e magnéticas : diss. Universidade de São Paulo, 2008.
Frolova L. A., Derhachov M. P. The Effect of Contact Non-equilibrium Plasma on Structural and Magnetic Properties of MnХFe3−XО4 Spinels. Nanoscale Research Letters, 2017, Vol. 12, no. 1, p. 505, doi: 10.1186/s11671-017-2268-5.
Khalanchuk A. V. Zastosuvannia sympleks-metodu dlia rozviazannia prykladnykh zadach [Application of the Simplex Method for Solving Applied Problems]. IX vseukrainskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity TDATU imeni Dmytra Motornoho [ Materials of the IX All-Ukrainian Scientific and Technical Conference of Higher Education Applicants of TDATU named after Dmytro Motornyi. (November 10-25, 2021, Melitopol).], 2021, p. 49.
Horokhovatskyi V. O., Tvoroshenko I. S. Metody intelektualnoho analizu ta obroblennia danykh [Intelligent Data Analysis and Processing Methods]. Kharkiv. KhNURE, 2021, 92 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
