Разработка процессов получения и исследования физико-химических свойств наночастиц на основе оксидов железа и твёрдых растворов

Актуальность исследования
Использование магнитных порошков оксидов железа в качестве наполнителей для магнитоэлектрореологических суспензий(МЭРС) даёт огромный потенциал для развития таких инженерных технологий, как гидравлические системы, звукоусилителях, амортизирующих и фрикционных устройствах и т.д.
Магнитные наночастицы представляют большой интерес для биомедицины (разработка высокоспецифичных диагностических систем и эффективных методов терапии).

Цели исследования
Синтез стабильной низкотемпературной фазы γ-Fe2O3 с заданными свойствами.
Установление возможности управления размерностью и морфологией поверхности частиц путём выбора условий и методики эксперимента.
Установление возможности получения частиц типа «ядро– оболочка».
Исследование влияния состава на реомеханические свойства магнитоэлектрореологических (МЭР) систем.

Объекты исследования:
γ-Fe2O3, Fe3O4, нанокомпозиты γ-Fe2O3―SiO2.
Методы синтеза:
распылительный пиролиз;
химическое осаждение.
Методы исследования: просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия;
инфракрасная спектроскопия;
рентгенофазовый анализ.

Метод распылительного пиролиза
Пиролизу подвергались:
водный раствор солей Fe(NO3)3+FeSO4;
коллоидный раствор Fe3O4хН2О.
При этом испытывались различные условия синтеза, такие как температура пиролиза, концентрация исходных растворов и влияние добавок (SiO2, KCl, ПАВ).

Синтез методом химического осаждения
Маггемит γ-Fe2O3 является высокотемпературной модификацией оксида железа, термодинамически стабильной при > 670оС. По этой причине основной проблемой, рассматриваемой в данном разделе, было получение γ-Fe2O3 в метастабильном состоянии при низкой температуре.
Методики синтеза включают синтез прекурсоров различной химической природы и их окисление в контролируемых условиях. В качестве прекурсоров испытывали:
- Fe(OH)2;
- золь Fe3O4 ;
- γ-FeООН.

Условия синтеза и особенности состояния образцов оксида железа.