Geri Dön

Preparation and characterization of magnetic nanoparticles

Manyetik nanotaneciklerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 255310
  2. Yazar: BURCU KÜÇÜK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ, PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Demir oksit, Manyetik, Nanopartiküller, Polimer kaplama, Polimetakrilik asit, Sol-jel yöntemi, Ultrason, Iron oxide, Magnetic, Nanoparticles, Polymer coating, Polymethacrylic acid, Sol-gel method, Ultrasound
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Manyetik özellikleri, kimyasal kararlılıkları ve toksik olmamaları nedeni ile Magnetit (Fe3O4) ve Maghemit (?-Fe2O3) manyetik nanotanecikler arasında iyi bilinen demir oksit fazlarıdır. Nanomalzemelerin kullanıldığı manyetik kaydetme sistemleri, manyetik soğutma, manyeto-optik aygıtlar, manyetik rezonans görüntüleme, manyetik ayırma teknikleri ve biyolojik moleküllerin ayırımı ve saflaştırılması gibi pek çok uygulama alanında kabul görmüşlerdir.Son zamanlarda, saf faz nano demir oksit kompozit maddesinin elde edilmesinde farklı oksitlenme basamaklarının birden fazla oksit oluşumuna neden olmasıyla ilgili zorluklar sebebiyle, manyetik demir oksit nanotaneciklerinin cam, seramik veya polimer matriksler içinde sentezlenmesi giderek artan bir ilgi görmektedir. Hazırlanan kristalin özellikleri içinde bulunduğu ortama bağlı olarak değişebildiği için matris seçimi kristalin genel performansını kontrol etmek açısından yeni olasılıklar barındırmaktadır. Ayrıca seçilen matris, polimer ya da sol-jel, fonksiyonel gruplara bağlanma sağlar ve tanecik büyümesini ve topaklanmayı önler. Bu nedenle, konu ile ilgili kapsamlı araştırmalar yapılmıştır.Sonokimyasal teknik, aşırı reaksiyon şartlarından kaynanklanan bir çok eşsiz özelliği ile manyetik naotanecik sentezlemede etkili bir yöntemdir. Ayrıca gaz kabarcıklarının patlamasından gelen mikrojet etkisi sebebi ile sentez sürecinde mikroskobik bir karıştırma elde edilir. Bu etki, göreceli olarak homojen reaksiyon şartları oluşturur ve ultrasonik uyarma ile iyi dağılmış ve kararlı nanotanecikler elde edilebilir.Bu çalışmada stabilizasyonu sağlamak için maghemit (?-Fe2O3) nanotanecikleri inert, anorganik, saydam ve ısıya dayanıklı sol-jel matrisinin içinde sentezlendi. Kullanılan tuzun doğası ve konsantrasyonu, buharlaştırma şartları ve takip eden ısı uygulamaları incelenerek bunların sol-jel içindeki demir oksitin fazı ve parçacık boyutu üzerinde büyük etkisi olduğu gösterilmiştir. Fe2O3/SiO2 nanokompozitlerin karakterizasyonu X-ışını krımını (XRD) ve titreşen örnek magnetometresi (VSM) teknikleri kullanılarak yapılmıştır.Ayrıca, magnetit (Fe3O4) nanotanecikleri sulu çözeltide polimetakrilik asit (PMAA) ile birlikte çökme tekniği ile sentezlenmiştir. Kaplama malzemesi olarak PMAA'in kullanılması magnetit nanotaneciklerinin daha düşük doygunluk mıknatıslanmasına (saturation magnetization) sahip demir oksit fazlarına doğru oksitlenmesini engellemektedir. PMAA matrisindeki magnetit nanotanecikleri için küçük tanecik boyutuna ve bir örnek boyut dağılımına ulaşmak amacıyla birlikte çökme sırasında ultrasonik uyarma uygulanmıştır. Polimer kaplı Fe3O4 nanotaneciklerinin karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), laser parçacık boyutu analizi, X-ışını kırımını (XRD), titreşen örnek magnetometresi (VSM) teknikleri ve zeta potansiyel ölçümleri kullanılarak yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Magnetite (Fe3O4) and Maghemite (?-Fe2O3) are well-known iron oxide phases among magnetic nanoparticles due to their magnetic properties, chemical stability, and nontoxicity. They have gained acceptance in several fields of application of nanomaterials such as magnetic recording systems, magnetic refrigeration, magneto-optical devices, magnetic resonance imaging, magnetic separation techniques and separation and purification of biological molecules.Recently, there is a growing interest in the synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles in a polymeric, glassy or ceramic matrix since the preparation of pure phase iron oxide composite material involves, presently, some difficulties partially arising from different oxidation states of iron which can lead to the presence of various oxides. Matrix support, in principle, modifies the properties of nanomaterials, thus opening new possibilities for the control of their performance. In addition, the chosen matrix, polymer or sol-gel, provides binding of the functional groups and also prevents grain growth and agglomeration. Therefore, extensive research is conducted on this subject.Sonochemical technique is an effective method to synthesize magnetic nanoparticles with many unique properties due to extreme reaction conditions. Besides, a microscopic mixing in the synthesis procedure is obtained because of the microjet effect which comes from the collapse of the bubbles. This effect creates relatively uniform reaction conditions. Thus, well-dispersed and stable nanoparticles are obtained by using ultrasound.In this study, ?-Fe2O3, maghemite nanoparticles are accommodated in an inert, inorganic, transparent and temperature resistant sol gel matrix to achieve stabilization. The nature and concentration of the salt used, evaporation conditions of the sols, the following heat treatments had been investigated and shown that they had great influence on the particle size and the final iron oxide phase in the sol-gel. The Fe2O3/SiO2 nanocomposites were characterized using X-ray diffraction (XRD) and vibrating sample magnetometry (VSM) techniques.In addition, magnetite (Fe3O4) nanoparticles were synthesized via co-precipitation in the presence of poly(methacrylic acid) (PMAA) in aqueous solution. PMAA, which was used as the coating material, prevents magnetite nanoparticles from oxidation towards a lower saturation magnetization iron oxide phases. In order to achieve small particle size and uniform size distribution of the magnetite nanoparticles in PMAA matrix, ultrasonic irradiation was applied during co-precipitation. The polymer coated Fe3O4 nanoparticles were characterized using scanning electron microscopy (SEM), laser particle sizer, X-ray diffraction, (XRD) and vibrating sample magnetometry (VSM) techniques and zeta potential measurements.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    168742

    Preparation and characterization of magnetic nanoparticles inserted into a polymeric matrix

    Polimer matrix içerisine yerleştirilen nano parçacıkların hazırlanması ve karakterizasyonu

    ÖZER BURUCU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Fizik ve Fizik MühendisliğiFatih Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KUMRU

  2. Tez No

    332988

    Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with anchored antibodies for biomarker separation from body fluids

    Vücut sıvılarından biyogösterge ayrımı için antikor bağlı magnetik nanopartikül üretimi ve karakterizasyonu

    ELVAN DEMİRBAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL ÖZCAN TAŞPINAR

    PROF. DR. PETR KACER

  3. Tez No

    672243

    Preparation and characterization of palladium nanoparticles loaded polyaniline with magnetic property as a catalyst for hydrogen generation

    Hidrojen üretimi için katalizör olarak paladyum nanoparçacık yüklenmiş manyetik özelliğe sahip polianilin hazırlanması ve karakterizasyonu

    AHMED SALEH ABDULLAH ALSADA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    KimyaAtılım Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT KAYA

    DR. YELİZ AKPINAR

  4. Tez No

    420397

    Preparation and characterization of palladium-copper bimetallic nanoparticles supported on silica coated-cobalt ferrite magnetic particles for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane

    Amin boranın hidrolitik dehidrojenlenmesinde kullanılmak üzere silika kaplı kobalt ferrit manyetik parçacıklar üzerine tutturulmuş bimetalik paladyum-bakır nanoparçacıkların hazırlanması ve karakterizasyonu

    TALAAT HIKMAT HASHIM AL-AQBI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    KimyaAtılım Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT KAYA

    PROF. DR. ATİLLA CİHANER

  5. Tez No

    368840

    Preparation and characterization of hydrogen-bonded layer-by-layer polymer films containing magnetic nanoparticles

    Manyetik nanoparçacıklar içeren hidrojen-bağlı katman-katman polimer filmlerin hazırlanması ve tanımlanması

    MUHAMMAD ALYAAN AHMED KHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. İREM EREL GÖKTEPE

Geri Dön