Síntese, caracterização e estabilidade de nanopartículas de magnetita

Synthesis, characterization, and stability of magnetite nanoparticles

Authors

  • Monise Cristina Ribeiro Casanova Coltro
  • Warde Antonieta da Fonseca-Zang
  • Joachim Werner Zang
  • Danilo César Silva e Sousa

DOI:

https://doi.org/10.46814/lajdv3n4-075

Keywords:

Nanoestruturas, Ultrassom, -Fe2O3, Óxidos de ferro, Raios-X, Microscopia eletrônica de transmissão

Abstract

Nanopartículas de ferro são muito utilizadas em diversas áreas de pesquisa. O elemento químico ferro (Fe), sendo o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre, e a substância mineral magnetita, com propriedade magnética, apresentam aplicações nas áreas industrial, ambiental, biomédica e de novas tecnologias. Este trabalho apresenta processo de síntese de nanopartículas partindo-se de sais precursores, bem como a caracterização dos produtos e as rotas para estabilizá-los. Os sais químicos precursores utilizados foram o cloreto férrico (FeCl3) e o sulfato ferroso (FeSO4) na proporção de 2:1, sob agitação por ultrassom e pH ácido. Para formação do precipitado de nanopartículas usou-se solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) de pH 12. A difratometria de raio-X, mostra a presença de magnetita (Fe3O4) indicada pelos picos característicos de difração em graus 2Ө = 18° (largo), 31° (fino), 36° (bem definido), 43,4°, 45°, 53,6°, 57,7°, 63,3°. A microscopia eletrônica de transmissão mostra a morfologia dos produtos da síntese. Fatores que influenciam a estabilidade das partículas são agitação, o ajuste de pH, condições de secagem. O tamanho médio das nanopartículas de magnetitas é de aproximadamente 15 nm.

 

Iron nanoparticles are widely used in several research areas. The chemical element iron (Fe), being the fourth most abundant element in the earth's crust, and the mineral substance magnetite, with magnetic properties, have applications in industrial, environmental, biomedical, and new technology areas. This work presents the process of synthesis of nanoparticles starting from precursor salts, as well as the characterization of the products and the routes to stabilize them. The precursor chemical salts were ferric chloride (FeCl3) and ferrous sulfate (FeSO4) in a 2:1 ratio, under ultrasound agitation and acidic pH. For the nanoparticles growth was applied aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) at pH 12. X-ray diffraction shows the presence of magnetite (Fe3O4) indicated by characteristic diffraction peaks in degrees 2Ө = 18° (wide), 31° (fine), 36° (well defined), 43.4°, 45°, 53.6°, 57.7°, 63.3°. Scanning electron microscopy shows the morphology of the synthesis products. Factors that influence the stability of the particles are agitation, the pH adjustment, and the conditions of drying. The average size of the magnetite nanoparticles is approximately 15 nm.

Published

2021-08-31

How to Cite

COLTRO, M. C. R. C. .; FONSECA-ZANG, W. A. da .; ZANG, J. W. .; SOUSA, D. C. S. e . Síntese, caracterização e estabilidade de nanopartículas de magnetita: Synthesis, characterization, and stability of magnetite nanoparticles. Latin American Journal of Development, [S. l.], v. 3, n. 4, p. 2738–2749, 2021. DOI: 10.46814/lajdv3n4-075. Disponível em: https://latinamericanpublicacoes.com.br/ojs/index.php/jdev/article/view/725. Acesso em: 11 aug. 2022.
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