18285

۱۸۲۸۵

بررسي عوامل موثر بر سنتز، خواص مغناطيسي و گرمادرماني نانوكامپوزيت فريت كبالت و فريت منيزيوم

كارشناسي ارشد

سراميك

۱۳۹۳-۹۶

۲۹ شهريورماه ۱۳۹۶

دكتر سيد محمد ميركاظمي

دكتر سيد مرتضي مسعودپناه

مواد و متالورژي

امروزه سنتز نانوذرات فريت¬هاي اسپينلي با بلورينگي و خلوص بالا و ذرات تك اندازه با شكل معين و خواص مغناطيسي بهينه كه در بسياري از زمينه¬هاي پزشكي نظير درمان سرطان كاربرد دارند، يكي از موضوعات تحقيقاتي پژوهشگران است. سازگاري با شرايط فيزيولوژيكي بدن و عدم سميت اين ذرات به همراه كاهش غلظت مصرفي اين مواد در كنار افزايش بازدهي آن¬ها مي‌تواند نقش مؤثري در سرعت كاربردي شدن اين ذرات براي كاربردهاي درون¬تني و گرمادرماني داشته باشد. در اين پژوهش نانوذرات فريت كبالت و فريت منيزيوم با روش تجزيه حرارتي بدون حضور حلال در دماي °C300 سنتز شدند. شرايط سنتز تجزيه حرارتي در حضور حلال، نسبت پيش¬ماده به سورفكتانت و دما و زمان واكنش مورد بررسي قرار گرفت و حالت بهينه پس از انجام آناليزهاي الگوي پراش اشعه ايكس (XRD)، طيف‌سنجي تبديل فوريه (FTIR)، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM) و عبوري (TEM) و مغناطومتر نمونه ارتعاشي (VSM) تعيين شد. نانوذرات فريت كبالت بدون حضور حلال با نسبت پيش ماده به سورفكتانت 1 به 3 در دماي °C300 و مدت زمان 30 دقيقه سنتز شد كه مقدار مغناطش اشباع و ميدان پسماندزداي به دست آمده براي آن به ترتيب emu/g 75 و Oe 870 بود. نانوذرات فريت منيزيوم با شكل مكعبي در دماي °C300 و مدت 60 دقيقه با مقدار مغناطش emu/g 24 و ميدان پسماندزداي Oe65 سنتز شد. همچنين نانوذرات فريت كبالت با روش هم¬رسوبي در دماي پايين و بدون عمليات حرارتي ثانويه سنتز شد. در اين نمونه دماي سنتز و نرخ افزودن پيش¬ ماده به محيط قليايي و تاثير حضور سورفكتانت اولئيك اسيد مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت در دماي °C80 و حضور سورفكتانت اولئيك اسيد مقدار مغناطش اشباع و ميدان پسماندزدا به ترتيب برابر با emu/g37 و Oe300 به دست آمد.افزايش دماي حاصل از آزمون گرمادرماني نمونه فريت كبالت تهيه شده به روش هم¬رسوبي و تجزيه حرارتي به ترتيب برابر با 7 و °C14.4 و در نمونه بهينه فريت منيزيوم سنتز شده به روش تجزيه حرارتي °C8 بود. در ادامه به منظور بررسي رفتار نانوكامپوزيت اين دو ماده و افزايش بازدهي، نانوذرات فريت منيزيوم بر روي نانوذرات فريت كبالت تهيه شده به روش هم¬رسوبي و تجزيه حرارتي پوشش داده شد كه به ترتيب افزايش دماي 18 و °C6.2 را در آزمون گرمادرماني نشان داد.

1396/10/17

1/7/2018 12:00:00 AM

Nowadays, the synthesis of spinel ferrite nanoparticles with high crystallinity and purity and monodisperse particles with a certain shape and optimum magnetic properties that are used in many medical fields, such as cancer treatment, is one of the research subjects of the researchers. Adherence to the physiological conditions of the body and the lack of toxicity of these particles, together with a reduction in the consumption of these materials along with their increased efficiency, can have an effective role in the application rate of these particles for in-vitro applications. In this study, cobalt ferrite and magnesium ferrite nanoparticles were synthesized by thermal decomposition without solvent at 300 °C. The thermal decomposition conditions were studied in the presence of solvent, the ratio of the precursor to surfactant, temperature, and the reaction time, and the optimal mode was performed after analyzing X-ray diffraction pattern (XRD), Fourier transformation spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (FE-SEM) and Transmission electrom microscopy (TEM) and Magnetometer Vibration Sample (VSM). Cobalt ferrite nanoparticles were synthesized in the absence of a solvent with a precursor to surfactant 1 to 3 ratio at 300 °C and 30 minute, with the amount of saturation magnetization and the coercivity field obtained 75 emu/g and 870 Oe respectively. Cubic magnesium magnesium ferrite nanoparticles were synthesized at 300 °C and 60 minutes with a magnetization of 24 emu/g and a coercivity 65 Oe. Also, cobalt ferrite nanoparticles were synthesized by low temperature coprecipitation and without extra heat treatment. In these samples, the synthesis temperature and the rate of addition of the precesors to the alkaline medium and the effect of the presence of oleic acid surfactant were investigated. Finally, at 80°C and the presence of oleic acid surfactant, the amount of saturated magnetization and coercivity field were 37 emu/g and 300 Oe, respectively. An increase in the temperature of the hyperthermia test of the cobalt ferrite sample prepared in the same way coprecipitation and thermal decomposition were respectively 7 °C and 14.4 °C, respectively, and in the optimal sample magnesium ferrite synthesized by thermal decomposition was 8 °C. In order to study the behavior of these two materials in nanocomposite and increase the efficiency, magnesium ferrite nanoparticles were coated on cobalt ferrite nanoparticles prepared by coprecipitation and thermal decomposition, which showed increased the temperature of 18 °C and 6.2 °C in the hyperthermia test, respectively.