Novel Magnetic Nanohybrids: From Iron Oxide to Iron Carbide Nanoparticles Grown on Nanodiamonds

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Ziogas, Panagiotis
dc.contributor.author Bourlinos, Athanasios B.
dc.contributor.author Tuček, Jiří
dc.contributor.author Malina, Ondřej
dc.contributor.author Douvalis, Alexios P.
dc.date.accessioned 2021-05-15T18:56:39Z
dc.date.available 2021-05-15T18:56:39Z
dc.date.issued 2020
dc.identifier.issn 2312-7481
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/77455
dc.description.abstract The synthesis and characterization of a new line of magnetic hybrid nanostructured materials composed of spinel-type iron oxide to iron carbide nanoparticles grown on nanodiamond nanotemplates is reported in this study. The realization of these nanohybrid structures is achieved through thermal processing under vacuum at different annealing temperatures of a chemical precursor, in which very fine maghemite (γ-Fe2O3) nanoparticles seeds were developed on the surface of the nanodiamond nanotemplates. It is seen that low annealing temperatures induce the growth of the maghemite nanoparticle seeds to fine dispersed spinel-type non-stoichiometric ~5 nm magnetite (Fe3−xO4) nanoparticles, while intermediate annealing temperatures lead to the formation of single phase ~10 nm cementite (Fe3C) iron carbide nanoparticles. Higher annealing temperatures produce a mixture of larger Fe3C and Fe5C2 iron carbides, triggering simultaneously the growth of large-sized carbon nanotubes partially filled with these carbides. The magnetic features of the synthesized hybrid nanomaterials reveal the properties of their bearing magnetic phases, which span from superparamagnetic to soft and hard ferromagnetic and reflect the intrinsic magnetic properties of the containing phases, as well as their size and interconnection, dictated by the morphology and nature of the nanodiamond nanotemplates. These nanohybrids are proposed as potential candidates for important technological applications in nano-biomedicine and catalysis, while their synthetic route could be further tuned for development of new magnetic nanohybrid materials. eng
dc.format p. 73 eng
dc.language.iso eng
dc.relation.ispartof Magnetochemistry, volume 6, issue: 4 eng
dc.rights open access (CC BY 4.0) eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject magnetic nanohybrid materials eng
dc.subject nanodiamonds eng
dc.subject nanoparticles eng
dc.subject iron carbides eng
dc.subject Fe3C eng
dc.subject spinel-type iron oxide eng
dc.subject Mössbauer spectroscopy eng
dc.subject magnetické nanohybridní materiály cze
dc.subject nanodiamantů cze
dc.subject nanočástice cze
dc.subject karbidy železa cze
dc.subject Fe3C cze
dc.subject oxid železa spinelového typu cze
dc.subject Mössbauerova spektroskopie cze
dc.title Novel Magnetic Nanohybrids: From Iron Oxide to Iron Carbide Nanoparticles Grown on Nanodiamonds eng
dc.title.alternative Nové magnetické nanohybridy: od nanočástic oxidu železitého po nanočástice karbidu železa vypěstovaných na nanodiamantech cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated V této studii je uvedena syntéza a charakterizace nové řady magnetických hybridních nanostrukturovaných materiálů složených z nanočástic oxidu železa typu spinel na karbid železa pěstovaných na nanodiamantových nanotemplátech. Realizace těchto nanohybridních struktur je dosažena tepelným zpracováním ve vakuu při různých teplotách žíhání chemického prekurzoru, ve kterém byla na povrchu nanodiamantových nanotemplate vyvinuta velmi jemná semena nanočástic maghemitu (γ-Fe2O3). Je vidět, že nízké teploty žíhání indukují růst semen nanočástic maghemitu na jemné dispergované nestechiometrické ~ 5 nm magnetitové (Fe3-xO4) nanočástice spinelového typu, zatímco střední teploty žíhání vedou k tvorbě jednofázového ~ 10 nm cementitu (Fe3C) nanočástice karbidu železa. Vyšší teploty žíhání vytvářejí směs větších karbidů železa Fe3C a Fe5C2, což současně spouští růst velkých uhlíkových nanotrubiček částečně naplněných těmito karbidy. Magnetické vlastnosti syntetizovaných hybridních nanomateriálů odhalují vlastnosti jejich nosných magnetických fází, které sahají od superparamagnetických po měkké a tvrdé feromagnetické a odrážejí vnitřní magnetické vlastnosti obsahujících fází, jakož i jejich velikost a vzájemné propojení diktované morfologií a povaha nanodiamantových nanotemplate. Tyto nanohybridy jsou navrženy jako potenciální kandidáti na důležité technologické aplikace v nano-biomedicíně a katalýze, zatímco jejich syntetická cesta by mohla být dále vyladěna pro vývoj nových magnetických nanohybridních materiálů. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.3390/magnetochemistry6040073
dc.relation.publisherversion https://www.mdpi.com/2312-7481/6/4/73/htm
dc.identifier.wos 000616028600029
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85098649656
dc.identifier.obd 39885550


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

open access (CC BY 4.0) Kromě případů, kde je uvedeno jinak, licence tohoto záznamu je open access (CC BY 4.0)

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet