Influencia de los parámetros de proceso en el tamaño, morfología y estructura de nanopartículas magnéticas obtenidas mediante métodos químicos
PDF (English)

Cómo citar

Ortiz Godoy, N., Agredo-Diaz, D. G. ., Junco, J. R. ., Landínez-Téllez, D. A. ., & Roa-Rojas, J. . (2020). Influencia de los parámetros de proceso en el tamaño, morfología y estructura de nanopartículas magnéticas obtenidas mediante métodos químicos. Revista De La Academia Colombiana De Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, 44(173), 951–959. https://doi.org/10.18257/raccefyn.1223

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas Alternativas


Dimensions

Resumen

En la última década los nanomateriales magnéticos se han utilizado ampliamente en el campo de la química, la física, la ingeniería y la medicina debido a sus propiedades ópticas, magnéticas y de conducción, y como agentes de contraste en resonancia magnética. Se ha evaluado su influencia en el tratamiento de tumores cancerosos y está despertando gran interés en sistemas de reparación ambiental como absorbentes magnéticos que atrapan partículas de metal y algunos contaminantes. En este estudio se analizó la influencia de los parámetros de proceso en la obtención de nanopartículas magnéticas bajo tres métodos de síntesis química. La caracterización morfológica se hizo por microscopía electrónica de barrido (SEM), su composición elemental se estudió mediante espectroscopia de energía dispersiva de rayos x (EDS), y su estructura, mediante difracción de rayos x (XRD). Los resultados evidenciaron una gran influencia del método de obtención, como se reflejó en la variabilidad del tamaño de las nanopartículas. Es de resaltar la obtención de partículas a escala nanométrica, con predominancia de estructuras  Fe3O4 (magnetita) y Fe2O3 (maghemita), lo cual supondría propiedades de superparamagnetismo que abrirían el camino a un amplio abanico de aplicaciones futuras con su producción a bajo costo y  e fácil acceso.

https://doi.org/10.18257/raccefyn.1223

Palabras clave

Nanopartículas magnética | Magnetit | MEB | DRX
PDF (English)

Citas

Arévalo, P., Isasi, J., Caballero, A. C., Marco, J. F., Martín-Hernández, F. (2017). Magnetic and structural studies of Fe3O4 nanoparticles synthesized via coprecipitation and dispersed in different surfactants. Ceramics International. 43 (13):10333-10340. Doi: 10.1016/j.ceramint.2017.05.064

Bakenecker, A. C., Ahlborg, M., Debbeler, C., Kaethner, C., Buzug, T. M., Lüdtke-Buzug, K. (2020). Magnetic particle imaging in vascular medicine. Innovative Surgical Sciences. 3 (3): 179-192. Doi: 10.1515/iss-2018-2026

Benhal, P., Broda, A., Najafali, D., Malik, P., Mohammed, A., Ramaswamy, B., Shapiro, B. (2019). On-chip testing of the speed of magnetic nano- and micro-particles under a calibrated magnetic gradient. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 474 (November 2018): 187–198. Doi: 10.1016/j.jmmm.2018.10.148

Blanco-Gutiérrez, V., Demourgues, A., Gaudon, M. (2013). Sub-micrometric β-CoMoO4 rods: optical and piezochromic properties. Dalton Transactions. 42: 13622-13627.

Blanco-Gutiérrez, V., Saez-Puche, R., Torralvo-Fernández, M. J. (2010). Magnetic behavior of ZnFe2O4 nanoparticles: Effects of a solid matrix and the particles size. Physical Chemistry C. 114: 1789-1795.

Chellappa, M., & Vijayalakshmi, U. (2019). Fabrication of Fe 3 O 4 -silica core-shell magnetic nano-particles and its characterization for biomedical applications. Materials Today: Proceedings. 9: 371-379. Doi: 10.1016/j.matpr.2019.02.166

Hankiewicz, J. H., Stoll, J. A., Stroud, J., Davidson, J., Livesey, K. L., Tvrdy, K., … Celinski, Z. J. (2019). Nano-sized ferrite particles for magnetic resonance imaging thermometry. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 469 (August 2018): 550-557. Doi: 10.1016/j.jmmm.2018.09.037

Hoang, V. Van, & Ganguli, D. (2012). Amorphous nanoparticles - Experiments and computer simulations. Physics Reports. 518 (3): 81-140. Doi: 10.1016/j.physrep.2012.07.004

Houshiar, M., Zebhi, F., Razi, Z. J., Alidoust, A., Askari, Z. (2014). Synthesis of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles using combustion, coprecipitation, and precipitation methods: A comparison study of size, structural, and magnetic properties. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 371: 43-48. Doi: 10.1016/j.jmmm.2014.06.059

Iranmanesh, P., Tabatabai Yazdi, S., Mehran, M., Saeednia, S. (2018). Superior magnetic properties of Ni ferrite nanoparticles synthesized by capping agent-free one-step coprecipitation route at different pH values. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 449: 172-179. Doi: 10.1016/j.jmmm.2017.10.040

Ismail M, A., Mostafa M, H., Sayed S, M. (2019). Experimental and mathematical modeling of Cr(VI) removal using nano-magnetic Fe3O4-coated perlite from the liquid phase. Chinese Journal of Chemical Engineering. (Vi): 100632. Doi: 10.1016/j.neubiorev.2019.07.019

Jin, L., Li, T., Wu, B., Yang, T., Zou, D., Liang, X., Zhang, J. (2020). Rapid detection of Salmonella in milk by nuclear magnetic resonance based on membrane filtration super-paramagnetic nanobiosensor. Food Control. 110 (September 2019). Doi: 10.1016/j.foodcont.2019.107011

Kisan, B., Shyni, P. C., Layek, S., Verma, H. C., Hesp, D., Dhanak, V., Perumal, A. (2014). Finite size effects in magnetic and optical properties of antiferromagnetic NiO nanopartsicles. IEEE Transactions on Magnetics. 50 (1). Doi: 10.1109/TMAG.2013.2278539

López-Ruiz, R., Magén, C., Luis, F., Bartolomé, J. (2012). High temperature finite-size effects in the magnetic properties of Ni nanowires. Journal of Applied Physics. 112 (7). Doi: 10.1063/1.4756038

Mohamad, N. D., Zaki, Z. M., Amir, A. (2020). Mechanisms of enhanced oxidative degradation of tetrachloroethene by nano-magnetite catalysed with glutathione. Chemical Engineering Journal. 393 (March): 124760. Doi: 10.1016/j.cej.2020.124760

Muñoz, F., Romero, A. H., Mejía-López, J., Morán-López, J. L. (2013). Finite size effects on the magnetocrystalline anisotropy energy in Fe magnetic nanowires from first principles. Journal of Nanoparticle Research. 15 (4). Doi: 10.1007/s11051-013-1524-6

Noval, V. E., Ochoa, C., Carriazo, J. G. (2017). Magnetita, una estructura inorgánica con múltiples aplicaciones en catálisis heterogénea. Revista Colombiana de Quimica. 18: 42-59. Doi: 10.15446/rev.colomb.quim.v1n1.62831

Nurlilasari, P., Widiyastuti, W., Setyawan, H. (2020). Novel monopolar arrangement of multiple iron electrodes for the large-scale production of magnetite nanoparticles for electrochemical reactors. Advanced Powder Technology. 31 (3): 1160-1168. Doi: 10.1016/j.apt.2019.12.043

Patra, D., Gopalan, B., Ganesan, R. (2019). Direct solid-state synthesis of maghemite as a magnetically recoverable adsorbent for the abatement of methylene blue. Journal of Environmental Chemical Engineering. 7 (5): 103384. Doi: 10.1016/j.jece.2019.103384

Picasso, G., Vega, J., Uzuriaga, R., Ruiz, G. P. (2012). Preparación de nanopartículas de magnetita por los métodos sol-gel y precipitación: estudio de la composición química y estructura. Revista de La Sociedad Química Del Perú. 78 (3): 170-182.

Raeisi-Shahraki, R., Ebrahimi, M., Seyyed Ebrahimi, S. A., Masoudpanah, S. M. (2012). Structural characterization and magnetic properties of superparamagnetic zinc ferrite nanoparticles synthesized by the coprecipitation method. Journal of magnetism and Magnetic Materials. 324 (22): 3762-3765. Doi: 10.1016/j.jmmm.2012.06.020

Ren, G., Yang, L., Zhang, Z., Zhong, B., Yang, X., Wang, X. (2017). A new green synthesis of porous magnetite nanoparticles from waste ferrous sulfate by solid-phase reduction reaction. Journal of Alloys and Compounds. 710: 875-879. Doi: 10.1016/j.jallcom.2017.03.337

Rodríguez-López, A., Paredes-Arroyo, A., Mojica-Gomez, J., Estrada-Arteaga, C., CruzRivera, J. J., Elías Alfaro, C. G., Antaño-López, R. (2012). Electrochemical synthesis of magnetite and maghemite nanoparticles using dissymmetric potential pulses. Journal of Nanoparticle Research. 14 (8). Doi: 10.1007/s11051-012-0993-3

Rodríguez-López, A. (2012). Estudio de la síntesis y caracterización de nanopartículas de magnetita por métodos electroquímicos. Access date: September 15, 2012. Retrieved from: https://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1021/91/1/Estudiodelasíntesisycaracterización de nanopartículas de magnetita por métodos electroquímicos.pdf

Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. (2012). NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9 (7): 671–675. Doi: 10.1038/nmeth.2089.

Shahid, M. K. & Choi, Y. (2020). Characterization and application of magnetite particles, synthesized by reverse coprecipitation method in open air from mill scale. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 495 (August 2019): 165823, p9. Doi: 10.1016/j.jmmm.2019.165823

Shokrollahi, H. (2017). A review of the magnetic properties, synthesis methods and applications of maghemite. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 426 (October 2016): 74-81. Doi: 10.1016/j.jmmm.2016.11.033

Singh, H., Kumar, A., Thakur, A., Kumar, P., Nguyen, V. H., Vo, D. V. N., Kumar, D. (2020). One-Pot Synthesis of Magnetite- nO Nanocomposite and Its Photocatalytic Activity. Topics in Catalysis. (0123456789). Doi: 10.1007/s11244-020-01278-z

Sontu, U. B., G, N. R., Chou, F. C., M, V. R. R. (2018). Temperature dependent and applied field strength dependent magnetic study of cobalt nickel ferrite nano particles: Synthesized by an environmentally benign method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 452: 398-406. Doi: 10.1016/j.jmmm.2018.01.003

Tao, Y., Jiang, B., Yang, X., Ma, X., Chen, Z., Wang, X., Wang, Y. (2020). Physicochemical study of the sustainable preparation of nano-Fe2O3 from ferrous sulfate with coke. Journal of Cleaner Production. 255: 120175, p 9. Doi: 10.1016/j.jclepro.2020.120175

Toma, H. E., Gomes da Silva, D., Condomitti, U. (2016). Nanotecnologia experimental. São Paulo: Blucher. p. 63-85.

Touqeer, T., Mumtaz, M. W., Mukhtar, H., Irfan, A., Akram, S., Shabbir, A., Yaw Choong, T. S. (2020). Fe3O4-PDA-lipase as surface functionalized nano biocatalyst for the production of biodiesel using waste cooking oil as feedstock: Characterization and process optimization. Energies. 13 (1). Doi: 10.3390/en13010177

Wang, L. & Zhang, M. (2020). Study on synthesis and magnetic properties of Nd2Fe14B nanoparticles prepared by hydrothermal method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 507(October 2019): 166841. Doi: 10.1016/j.jmmm.2020.166841

Yuan, Z., Zhao, X., Meng, Q., Xu, Y., & Li, L. (2020). Effect of selective coating of magnetite on improving magnetic separation of ilmenite from titanaugite. Minerals Engineering. 149 (May 2019): 106267, p 10. Doi: 10.1016/j.mineng.2020.106267

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

Derechos de autor 2020 Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales