การสังเคราะห์ผงผลึกนาโนแม่เหล็ก Co0.6Zn0.4Fe1.7 Mn0.3O4 อย่างง่าย ที่มีค่าแมกนีไตเซชันสูงด้วยวิธีการเผาไหม้ของแข็ง
คำสำคัญ:
CMZFO, วิธีการเผาไหม้ของแข็ง, โครงสร้างสปิเนล, สมบัติแม่เหล็กบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสังเคราะห์ผงผลึก Co0.6Zn0.4Fe1.7 Mn0.3O4 (CZFMO) อย่างง่ายด้วยวิธีการเผาไหม้ของแข็ง โดยใช้ไกลซีนเป็นเชื้อเพลิงและใช้สารตั้งต้นเป็นสารประกอบไนเตรต
วิธีดำเนินการวิจัย : การสังเคราะห์ผงผลึกแม่เหล็กCo0.6Zn0.4Fe1.7 Mn0.3O4 (CZFMO) อย่างง่ายด้วยวิธีการเผาไหม้ของแข็ง โดยใช้ไกลซีนเป็นเชื้อเพลิงและใช้สารตั้งต้นเป็นสารประกอบไนเตรต อัตราส่วนของสารตั้งต้นต่อเชื้อเพลิงเป็น 1:4.27 โดยโมล แคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 – 800oC เป็นเวลา 2 h
ผลการวิจัย : พบว่าผงผลึก CZFMO แคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 - 800oC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง แสดงเฟสที่บริสุทธิ์ของโครงสร้างสปิเนลแบบลูกบาศก์ สอดคล้องกับฐานข้อมูลมาตรฐาน JCPDS 221086 อนุภาคผงผลึก CZFMO แคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 - 800oC เป็นเวลา 2 h เกาะเป็นกลุ่มหนาแน่น ขนาดอนุภาคเฉลี่ยมีขนาดเพิ่มขึ้นจาก 70 เป็น 150 nm เมื่ออุณหภูมิแคลไซน์เพิ่มขึ้น สมบัติแม่เหล็กของผงผลึก CMZFO แคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 - 800oC แสดงสมบัติแม่เหล็กแบบเฟร์โรแมกเนติกแบบอ่อนในทุกตัวอย่าง ค่าแมกนีไตเซชันอิ่มตัว (Ms) ค่าแมกนีไตเซชันคงค้าง (Mr) และค่าสนามแม่เหล็กลบล้าง (Hc) อยู่ระหว่าง 67.60-116.64 emu/g 14.50 - 33.52 emu/g และ 7.30 - 26.45 Oe ตามลำดับ
สรุปผลการวิจัย : ที่อุณหภูมิแคลไซน์ 750oC ผงผลึก CMZFO มีค่า Ms Mr และ Hc สูงที่สุด ซึ่งมีค่าเป็น 116.64 emu/g 33.52 emu/g และ 26.45 Oe ตามลำดับ
References
Chomchoey, N., Bhongsuwan, D. & Bhongsuwan, T. (2018) Effect of calcination temperature on the magnetic characteristics of synthetic Iron oxide magnetic nanoparticles for arsenic adsorption. Chiang Mai Journal of Science, 45(1), 528-539.
Franco Jr, A., Alves, T. E. P., Lima, E. C. de O., Nunes, E. da S., & Zapf, V. (2009) Enhanced magnetization of nanoparticles of MgxFe(3 - x)O4 (0.5 ≤ x ≤ 1.5) synthesized by combustion reaction. Applied Physics A, 94, 131–137.
Gupta, A., Tandon, R. P., Shinde, A. B., Krishna, P. S. R. & Chatterjee, R. (2015) Negative spontaneous magnetization and semi-spin glass magnetic order in mixed spinel Co0.6Zn0.4Fe1.7Mn0.3O4. Journal of Applied Physics, 118 (13), 133902.
Kornphom, C., Saenkam, K. & Bongkarn, T., (2023) Enhanced Energy Storage Properties of BNT–ST–AN Relaxor Ferroelectric Ceramics Fabrication by the Solid-State Combustion Technique, Physica Status Solidi A, 220, 2200240.
Mohamed, R.M., Rashad, M.M., Haraz, F.A. & Sigmund, W. (2010) Structure and magnetic properties of nanocrystalline cobalt ferrite powders synthesized using organic acid precursor method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322 (14), 2058.
Majidi, S., Sehrig, F.Z., Farkhani, S. M., Goloujeh, M. S. & Akbarzadeh, A. (2016) Current methods for synthesis of magnetic nanoparticles. Artif Cells Nanomed Biotechnol, 44(2), 722-34.
Niculescu, A.-G., Chircov, C., & Grumezescu, A. M. (2022) Magnetite nanoparticles: Synthesis methods – A comparative review. Methods, 199, 16-27.
Ping, Z., & Yongkui, L. (2009) Grain counting method based on image processing. International conference on information engineering and computer science (ICIECS).
Peddis, D., Orrù, F., Ardu, A., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. (2012) Interparticle interactions and magnetic anisotropy in cobalt ferrite nano-particles: influence of molecular coating. Chemistry of Materials, 24 (6), 1062.
Qin, R. H., Li, F. S., Jiang, W., & Liu, L. (2009) Salt-assisted low temperature solid state synthesis of high surface area CoFe2O4 nanoparticles. Journal of Materials Science and Technology, 25, 69.
Singh, H. & Rajput, J. K. (2020) Effect of calcination temperature on magnetic, structural, thermal and optical properties of BFO T nanoparticles. SN Applied Sciences, 2, 1322
Thakur, M., Sharma, P., Kumari, M., Singh, A., & Tyagi, M. (2017) Magnetoelectric effect in lead free piezoelectric Bi1/2Na1/2TiO3-modified CFO based magnetostrictive (Co0.6Zn0.4Fe1.7Mn0.3O4) particulate nanocomposite prepared by sol-gel method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 426, 753.
Thawong, P., Punlek, N., Pinitsoontorn, S., & Bongkarn, T. (2019). Effect of the firing temperature on the phase formation, dielectric and ferromagnetic properties of CZFMO ceramics fabricated by the solid-state combustion technique. Ferroelectris, 552, 10–22.
Xiao, S. H., Luo, K., & Zhang, L. (2010) The structural and magnetic properties of cobalt ferrite nanoparticles formed in situ in silica matrix. Materials Chemistry and Physics,123 (2–3), 385.
Zhou Z., Wang, Z., Wei, W., Tang, W., Shi, J. & Xiong, R. (2008) Electronic structure studies of the spinel CoFe2O4 by X-ray photoelectron spectroscopy. Applied Surface Science, 254 (21), 6972.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
