Магнитные нанокомпозиты MgFe-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-4-=/SUB=-/SiO-=SUB=-2-=/SUB=- типа ядро/оболочка для биомедицинских применений: синтез и свойства

Abstract

С использованием простого способа синтезированы магнитные нанокомпозиты (МНК) типа ядро/оболочка (ЯО), в которых ядром является наночастица феррита-магния (MgFe 2 O 4), а оболочкой-аморфный слой диоксида кремния (кремнезема-SiO 2). Состав, морфология и структура синтезированных частиц исследовались с использованием рентгеновской дифракции, полевой эмиссионной электронной микроскопии, электронной микроскопи на просвет (TEM), энергодисперсионной спектроскопии (EDS), электрофоретического фотометра на рассеяние, термогравиметрического анализа (ТГА) и мессбауэровской спектроскопии. Установлено, что МНК MgFe 2 O 4 /SiO 2 обладают структурой типа ядро/оболочка, объединяющихся химической связью Fe−O−Si. После покрытия кремнеземом намагниченность насыщения для МНК MgFe 2 O 4 /SiO 2 значительно понижается по сравнению с частицами MgFe 2 O 4 без оболочки из SiO 2. Сферические частицы, агломерированные из нанокристаллитов MgFe 2 O 4 размерами ∼ 9.6 nm и ∼ 11.5 nm, служат ядрами и покрыты оболочкой из SiO 2 толщиной ∼ 30 nm и ∼ 50 nm соответственно. Полный размер полученных МНК типа ЯО около ∼ 200 и 300 nm соответственно. Синтезированные МНК MgFe 2 O 4 /SiO 2 типа ЯО являются весьма перспективными для биомедицинских применений благодаря биологической совместимости диоксида кремния, своим размерам и тому, что температура Кюри МНК находится в области, требуемой для гипертермической терапии 320 • K.

Мёссбауэровские исследования состава и магнитной структуры нанокомпозитов Fe-=SUB=-3-=/SUB=-O-=SUB=-4-=/SUB=-/γFe-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- типа ядро--оболочка при температура 300 и 80 K (Часть I)

“…Точный анализ мёссбауэровских спектров (МС) очень затруднен, если размеры частиц менее 10 nm потому, что при таких размерах НЧ-эффект суперпарамагнитной релаксации приводит к уширению и перекрытию зеемановских линий в МС, что делает сверхтонкую структуру спектров неразрешенной и количественный анализ МС чрезвычайно сложным [46]. Однако при размерах НЧ более 10 nm, когда отсутствуют релаксационные эффекты, уникальная чувствительность эффекта Мёссбауэра к локальному окружению атомов Fe в кристаллической решетке, позволяет мёссбауэровской спектроскопии уверенно различить фазы оксидов и гидроксидов железа [47,48], что недоступно другим методикам.…”

Мёссбауэровские исследования состава и магнитной структуры нанокомпозитов Fe-=SUB=-3-=/SUB=-O-=SUB=-4-=/SUB=-/γ-Fe-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- типа ядро-оболочка во внешнем магнитном поле (Часть 2)

“…При изучении НК Fe 3 O 4 /γ-Fe 2 O 3 типа Я/О для идентификации фаз магнетита (Fe 3 O 4 ) и маггемита (γ-Fe 2 O 3 ), а также для исследований кристаллической и магнитной структур, фазовых состояний, распределения НК по размерам и степени окисления железа в таких НК, используются различные методы. Эффективным методом изучения НК, состоящих из оксидов железа, является мессбауэровская спектроскопия, обладающая уникальной чувствительностью к локальному окружению атомов Fe в кристаллической решетке и позволяющая уверенно различить фазы оксидов и гидрооксидов железа [17,18], что недоступно другим методикам.…”

Свойства синтезированных методом пиролиза ультразвуковой аэрозоли наночастиц MgFe-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-4-=/SUB=- для биомедицинских применений

“…Выбор шпинели MgFe 2 O 4 определился тем, что МНЧ ферритов-шпинелей MFe 2 O 4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu или Sr) обладают высокой химической стабильностью, низкой токсичностью и магнитной анизотропией, а также возможностями синтеза частиц заданных размеров и температур Кюри [16][17][18][19]. Все это делает МНЧ шпинели MgFe 2 O 4 ниболее перспективными для использования в разнообразных технологических применениях, а также для биомедицины [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31].…”