Ученые РФ и Тайваня создали гибридные наноструктуры из магнитных наночастиц и серебра

Ученые РФ и Тайваня создали гибридные наноструктуры из магнитных <span id=наночастиц и серебра" src="/wp-content/uploads/2020/08/9db4ba93f933211209e5053151f5af9a.jpg" class="aligncenter" />

Меняя концентрацию благородного метала, можно получать конструкции различных форм: от эллипсов до четырех- , шести- и восьмиугольников с закругленными краями и тонкой углеродной оболочкой

Международный коллектив ученых создал гибридные наноструктуры из
магнитных наночастиц и серебра. Меняя концентрацию благородного
метала, можно получать конструкции различных форм: от эллипсов до
четырех- , шести- и восьмиугольников с закругленными краями и
тонкой углеродной оболочкой. Такая модификация частиц позволит
расширить их прикладное применение, сообшает группа научных
коммуникаций

КНЦ СО РАН. Исследование опубликовано в журнале Nanotechnology
2020
.

Наночастицы используют в различных областях промышленности. Из
них изготавливают аноды для магнитно-ионных аккумуляторов, легкие
микроволновые материалы или элементы суперконденсаторов.
Перспективное применение связано с адресной доставкой лекарств
или лечением различных заболеваний методом магнитной гипотермии.
Однако потенциал наночастиц еще не до конца раскрыт и требует
дополнительного изучения.

Коллектив ученых Федерального исследовательского центра
«Красноярский научный центр СО РАН», Сибирского федерального
университета, Института кристаллографии им. А.В. Шубникова
РАН (Москва) и Национального Университета г. Пинтунг (Тайвань)
создал гибридные кристаллические наноструктуры из магнитных
наночастиц и серебра. В зависимости от изменения концентрации
серебра, меняется форма наночастиц и увеличивается их
намагниченность.

Гибридные структуры были получены с помощью пиролиза смеси
кристаллогидрата железа с некоторыми органическими соединениями с
добавлением на последнем этапе соли серебра. В результате
химических реакций формировались наночастицы оксида железа в
углеродной оболочке размерами от 20 до 50 нанометров различной
формы: эллипсы, четырех- и шестиугольники с закругленными углами,
часть крупных частиц размером от 80 до 150 нанометров была
восьмиугольной и других неправильных форм. Сферические
наночастицы серебра меньшего диаметра были локализованы
непосредственно на границах оксидных наночастиц. Углеродные
оболочки образовывали слой толщиной 1-3 нанометра. Форма
наночастиц и их фазовый состав также определялись температурой
синтеза, которая изменялась от 360 до 400 градусов Цельсия.

Ученые обнаружили, что введение в состав наноструктуры серебра
изменяло намагниченность наночастиц и особенно заметно влияло на
структуру возбужденных энергетических состояний атомов,
пропорционально количеству введенного в структуру серебра.
Возможно это связано с близким пространственным расположением
оксида железа и серебра, что увеличивает поглощение проходящей
энергии серебром. Также такой эффект может быть вызван
коллективными колебаниями электронов в наночастицах серебра, так
называемым поверхностным плазмонным резонансом. Для объяснения
наблюдаемого феномена требуется проведение дополнительных
экспериментов.

«Мы показали, что в результате использованной технологии
формируются гибридные структуры: крупные наночастицы оксида
железа в оболочке углерода с прилегающими к ним мелкими
наночастицами серебра. При этом предположили, что границы крупных
частиц являются центрами кристаллизации серебра. Результаты важны
для разработки основ синтеза новых нано-структурированных
функциональных материалов. Присоединение серебра к наночастицам
позволит расширить область их применения. За счет благородного
металла наноструктуры могут иметь антибактериальные свойства,
высокую каталитическую активность, которая позволяет создавать на
их основе сенсоры и датчики для обнаружения органических
загрязнений», – рассказала один из соавторов работы – Ирина
Эдельман, доктор технических наук, профессор, главный научный
сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

 

Источник: ksc.krasn.ru

Источник: scientificrussia.ru