Propiedades estructurales y magnéticas de la nanomagnetitas sintetizadas por el método hidrotermal a diferentes tiempos de irradiación con microondas de 160 W
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Date
2023
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En la presente investigación tuvo como objetivo estudiar el efecto del tiempo de irradiación sobre las propiedades estructurales y magnéticas de la nanomagnetita sintetizadas aplicando el método hidrotermal asistido por microondas, a partir de precursores (soluciones acuosas) con fuentes de iones de Fe+3 y Fe+2, con una potencia constante de 160 W, variando el tiempo de irradiación de síntesis de 1, 2, 3, 4, 5 y 6 min, evaluando las propiedades estructurales (cristalinidad y tamaño de partícula) y magnéticas de las nanopartículas de magnetita.
Los resultados de difracción de rayos X (DRX) determinaron que las nanopartículas de magnetita cristalizan en un sistema cúbico FCC tipo espinela inversa, con un parámetro de red promedio de 0.8329 nm, a partir de la influencia del tiempo de irradiación de síntesis de 2 min a 5 min el tamaño del cristalino aumenta de 11.11 nm a 11.91 nm. El análisis del FTIR confirmó el enlace Fe-O y la ausencia funcional de grupos residuales.
Los resultados de Magnetometría de muestra vibrante (VSM) revelaron que la magnetización de saturación no se logra evidenciar un patrón definido por el aumento de del tiempo de irradiación de síntesis, la magnetización de saturación se encuentra entre 57,37 emu/g y 63.60. La magnetización de remanencia tiene un comportamiento creciente entre 4.04 emu/g y 5.48 emu/g. De igual forma la Coercitividad presentó un comportamiento creciente entre 47.37 emu/g y 71.23 emu/g. La magnetización mínima presentó un comportamiento creciente en función del aumento del tiempo de irradiación de síntesis. Estos datos indican que las nanopartículas exhiben un comportamiento magnético característico del ferromagnetismo blando.
The present research aimed to study the irradiation time effect upon the magnetic and structural properties of the synthesized nanomagnetic the microwave-assisted hydrothermal method. Starting from precursors (aqueous solutions) with Fe+3 and Fe+2 ion sources, a constant power of 160, varying the time of irradiation of synthesis form 1 to 2, 3, 4, 5 and 6 min. the aim was to determine the irradiation time effect upon the structural properties (crystallinity and particle size) and magnetics of the magnetite nanoparticles. The X-rays studies (XRD) determined that the magnetite nanoparticles were crystalized in an inverse spinel-type FCC cubic system, with an average lattice parameter of 0,8329 nm, from the influence of the synthesis irradiation time from 2 min to 5 min the crystallite size increases from 11.11 nm to 11,91 nm. The FTIR analysis confirmed the Fe-O bond and the functional absence of residual groups. The result of Vibrating-sample magnetometry (VSM) revealed that the saturation magnetization does not show a definite pattern with the synthesis irradiation time increasing, the saturation magnetization is between 53.37 emu/g and 63.60 emu/g. The remanent magnetization has an increase behaviour between 4.04 emu/g and 5.48 emu/g. Likewise, the coercivity presents an increasing behavior between 47.37 emu/g and 71.23 emu/g. The minimum magnetization showed an increasing behavior as a function of the increase of the synthesis irradiation time. These data indicates that the nanoparticles show a magnetic behavior characteristic of soft ferromagnetism.
The present research aimed to study the irradiation time effect upon the magnetic and structural properties of the synthesized nanomagnetic the microwave-assisted hydrothermal method. Starting from precursors (aqueous solutions) with Fe+3 and Fe+2 ion sources, a constant power of 160, varying the time of irradiation of synthesis form 1 to 2, 3, 4, 5 and 6 min. the aim was to determine the irradiation time effect upon the structural properties (crystallinity and particle size) and magnetics of the magnetite nanoparticles. The X-rays studies (XRD) determined that the magnetite nanoparticles were crystalized in an inverse spinel-type FCC cubic system, with an average lattice parameter of 0,8329 nm, from the influence of the synthesis irradiation time from 2 min to 5 min the crystallite size increases from 11.11 nm to 11,91 nm. The FTIR analysis confirmed the Fe-O bond and the functional absence of residual groups. The result of Vibrating-sample magnetometry (VSM) revealed that the saturation magnetization does not show a definite pattern with the synthesis irradiation time increasing, the saturation magnetization is between 53.37 emu/g and 63.60 emu/g. The remanent magnetization has an increase behaviour between 4.04 emu/g and 5.48 emu/g. Likewise, the coercivity presents an increasing behavior between 47.37 emu/g and 71.23 emu/g. The minimum magnetization showed an increasing behavior as a function of the increase of the synthesis irradiation time. These data indicates that the nanoparticles show a magnetic behavior characteristic of soft ferromagnetism.
Description
Keywords
Magnetita, Nanopartículas, Hidrotermal, Microondas