19675

۱۹۶۷۵

بررسي تاثير افزودني كبالت بر خواص مغناطيسي و گرمادرماني فريت منگنز(Mn1-xCoxFe2O4)

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - بيو مواد

۹۶-۹۷

۱۳۹۷/۴/۱۰

دكتر مرتضي مسعود پناه - دكتر مرتضي تميزي فر

دكتر حميدرضا رضايي

مواد و متالورژي

نانوذرات مغناطيسي داراي كاربردهاي فراواني هستند كه بخشي از آن مربوط به حوزه پزشكي مي¬شود. فرايندهاي بارگذاري دارو، دارورساني به بافت مورد نظر و توليد حرارت براي از بين بردن بافت سرطاني از جمله كاربردهاي نانوذرات مغناطيسي در پزشكي است. هايپرترميا يكي از روش¬هاي درمان تومور سرطاني است كه در آن بافت سرطاني مورد نظر گرم شده و سلول¬هاي سرطاني كه نسبت به سلول¬هاي سالم به گرما آسيب¬پذيرترند، از بين مي¬روند. در هايپرترمياي مغناطيسي براي گرم كردن بافت سرطاني از نانوذرات مغناطيسي استفاده مي¬شود. اين نانوذرات با قرار گرفتن در ميدان مغناطيسي متناوب شروع به گرم شدن مي¬كنند و باعث از بين بردن بافت مورد نظر مي¬شوند. در اين پژوهش، نانوذرات فريت منگنز-كبالت Mn1-xCoxFe2O4 (0≤x≤0.5) ابتدا با روش همرسوبي و سپس با روش تجزيه حرارتي سنتز شدند. سنتز نانوذرات با روش تجزيه حرارتي بدون حضور سورفكتانت و فقط در حضور حلال polyol و در دماي 280ºC صورت گرفت. تاثير افزودني Co2+ بر توزيع كاتيوني در مكان¬ها چهاروجهي و هشت¬وجهي در ساختار اسپينل، مطالعه¬ي ريخت¬شناسي، خواص مغناطيسي و مشخصات توليد گرما در ميدان مغناطيسي متناوب در نانوذرات سنتز شده با هر دو روش، توسط انجام آناليزهاي الگوي پراش پرتو ايكس(XRD)، تصاوير ميكروسكوب الكتروني روبشي(FE-SEM) و عبوري (TEM)، تست رامان، طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه(FT-IR) و مغناطومتر نمونه ارتعاشي (VSM) و انجام تست هايپرترميا صورت گرفت. با افزايش مقدار x تا 5/0 در نمونه هاي سنتز شده به روش همرسوبي مغناطش اشباع به طور پيوسته افزايش يافت و مقدار ميدان پسماند زدا در x=0.3 به بيشترين مقدار (Oe 790 ) رسيد و سپس كاهش يافت. همچنين افزايش دماي حاصل از آزمون گرمادرماني براي نمونه¬هاي فريت منگنز – كبالت (Mn1-xCoxFe2O4) سنتز شده به روش همرسوبي در مقادير x=0 و x=0.3 به ترتيب ºc 4 و ºc 8 در مدت زمان 3600 ثانيه بود. در ادامه به منظور كاهش اندازه و رسيدن مستقيم به نانوذرات هيدروفوب فريت منگنز- كبالت، سنتز به روش تجزيه حرارتي صورت گرفت، مقدار ميدان پسماندزدا در اين روش بسيار ناچيز و بيشترين مغناطش اشباع مربوط به نمونه MnFe2O4 (emu/g 41) بود. نانو ذرات سنتز شده به اين روش اندازه‌اي در محدوده‌ي كمتز 20 نانومتر داشتند. واژه‌هاي كليدي: فريت منگنز-كبالت، همرسوبي، تجزيه حرارتي، خواص مغناطيسي، گرمادرماني

1397/08/29

Investigation of the Cobalt additive effects on magnetic and hyperthermia properties of magnesium ferrite

11/20/2018 12:00:00 AM

Magnetic nanoparticles have many applications, some of which are utilized in medical fields. For instance, drug delivery to desired tissue procedures and elimination of cancer tissues by heat. Hyperthermia is one of the cancer tumors treatment methods in which the cancer tissues, which are more sensitive than regular cells to heat, be heated and removed. In magnetic hyperthermia, the magnetic nanoparticles are used for heating cancer tissues. When alternative magnetic field is applied, the nanoparticles start to warm up and then cancer tissues are eliminated. In this thesis, at first the nanoparticles of magnesium-cobalt ferrite([Mn1-xCoxFe2O4 (0≤x≤0.5)] are synthesized using co-precipitation and then thermal decomposition methods. These nanoparticles are synthesized by thermal decomposition method in presence of polyol, as a solvent, without any surfactants in 280 ºC. For the nanoparticles obtained by both methods, to investigate Co2+ influence on Cation distribution in tetrahedron and octahedron places in spinel structure, study of morphology magnetic properties and characteristics of heat production in alternative magnetic fields, we carry out some analysis such as X-ray diffraction XRD, FE-SEM, TEM, RMAN, FT-IR, VSM and hyperthermia test. In case of samples synthesized with co-precipitation method, when amount of x increases up to 0.5, the amount of Mr increases continuously, and after it reaches its maximum amount in x = 0.3, it starts to decrease .The size of the nanoparticles in this method was 60 to 110 nm. For mn-co ferrite samples, the increase in temperature resulted from heat therapy test were equal to 4 and 8 when x = 0 and x = 0.3 in 3600 seconds respectively. Then, the thermal decomposition method is applied to decrease in size of particles and to achieve the hydrophobia mn-co nanoparticles. The amount of Mr in this method was very low and the sample of MnFe2O4 (41 emu/g) experienced the maximum of saturation magnetization. The nanoparticles size that produced by this method were lower than 20nm.