Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Схема заполнения матриц Al2O3 со сквозными (а) и тупиковыми (b) порами.

Рис. 2. Сканирующая электронная микроскопия поперечного скола оксидной матрицы, заполненной фибриллярными частицами ПВС/CoFe2O4. На вставке - схематичное изображение полученного композита.

Рис. 3. Сканирующая электронная микроскопия фибрилл ПВХ/Fe3O4 после удаления оксидной матрицы.

Рис. 4. Кривые магнитного гистерезиса композита ПВС/CoFe2O4. Значение коэрцитивной силы при ориентации матрицы Al2O3 перпендикулярно и параллельно магнитному полю равны 217 и 107 Э соответственно.

Полимерные нанонити с магнитными свойствами

Ключевые слова:  магнитные материалы, нанотехнологии, полимеры

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

02 апреля 2008

Про работы с пористым оксидом алюминия и о магнитных нанокомпозитах на его основе можно также почитать здесь.

Полимеры, допированные ферромагнитными или суперпарамагнитными частицами, привлекают все большее внимание в связи с необычными магнитными свойствами, а также обширными областями их практического применения. Например, суперпарамагнитные наночастицы потенциально пригодны для доставки лекарств в организм человека. Применение ферромагнитных композитов в гипертермии и устройствах хранения данных также может иметь большое будущее. Использование полимерных оболочек для внедряемых в организм магнитных частиц существенно улучшает их химическую стабильность и снижает токсичность, однако полностью сохраняет полезные свойства.

Испанскими исследователями предложен на удивление простой, быстрый и недорогой способ получения наноразмерных фибриллярных частиц с магнитными свойствами. В качестве темплата для синтеза был использован пористый оксид алюминия. Гексагональное упорядочение вертикальных цилиндрических пор, диаметр и длина которых варьируется в широких пределах (20-450 нм и 1-200 мкм соответственно), в сочетании с механической прочностью и инертностью по отношению к большинству органических веществ делает пленки Al2O3 удобной матрицей для создания наночастиц с широким диапазоном свойств и размеров. После селективного растворения оксида удается получить однородно распределенные по размерам нитевидные частицы.

В работе описан синтез фибриллярных композитов на основе двух полимеров: поливинилового спирта (ПВС, М = 94000 г/моль) и поливинилхлорида (ПВХ, М = 112000 г/моль). В качестве неорганической составляющей использовались магнитные жидкости, содержащие сферические частицы CoFe2O4 и Fe3O4. Диаметр наносфер был определен при помощи просвечивающей электронной микроскопии и составил 20 и 10 нм соответственно. Непосредственно для синтеза использовался водный раствор, содержащий 2,5% сферических частиц CoFe2O4 и 5% ПВС по массе. Для ПВХ и оксида железа раствор был приготовлен на основе тетрагидрофурана (ТГФ) и содержал 10% поливинилхлорида и 5% наночастиц по массе. Мезопористый оксид алюминия был получен методом двухстадийного анодирования в щавелевой кислоте. В работе использовались пористые матрицы двух типов: без удаления барьерного слоя, толщиной 2 мкм и диаметром пор 70 нм, и со сквозными порами диаметром 50 нм и длиной 150 мкм.

Методика синтеза на удивление проста (рис. 1). Раствор ПВС/CoFe2O4 за счет понижения давления с одной стороны пленки до 500 мбар просачивается через поры анодированного оксида алюминия, равномерно заполняя их (рис. 1а). После испарения избытка растворителя при температуре 60°С поверхность оксидной пленки была механически очищена от частиц ПВС/CoFe2O4. В результате была получена матрица Al2O3 , содержащая полимерные нанонити длиной 150 мкм и диаметром 70 нм. Однако вышеописанный метод требует определенной механической прочности оксидной пленки, поэтому работы проводились с образцами толщиной не менее 40 мкм. Для получения фибрилл меньшей длины использовали оксидные матрицы без отделения от алюминиевой подложки (рис. 1б). Полное заполнение пор матрицы в этом случае обеспечивало использование хорошо текучих жидкостей, таких как ТГФ. Кроме того, синтез проводили при пониженном давлении для удаления воздуха из пор анодированного оксида алюминия. Последующие испарение растворителя и очистка поверхности пленки, проведенные аналогичным образом, позволили получить композиты Al2O3/ПВХ/Fe3O4 с длиной нити около 2 мкм и диаметром 50 нм.

Полное заполнение матрицы подтверждают микрофотографии, полученные методом сканирующей электронной микроскопии (рис. 2,3). На рисунках четко видны нитевидные наночастицы, повторяющие форму матрицы и однородно распределенные по размерам. Магнитные измерения полученных композитов свидетельствуют об анизотропии свойств образцов (рис. 4). В зависимости от ориентации в магнитном поле изменяется наклон петель магнитного гистерезиса и коэрцитивная сила образца.

Вполне возможно, что предложенный метод найдет широкое применение для синтеза полимерных нанонитей с разнообразными включениями в матрицах пористого оксида алюминия.

Работа «One-dimensional magnetopolymeric nanostructures with tailored sizes» опубликована в журнале Nanotechnology.


Источник: Nanotechnology



Комментарии
Враги что-то от нас скрывают! Товарисч, будь бдителен!!

Теперь по существу. Сумма сухих веществ в используемых растворах - 7,5 и 15%. Это значит, что при их высыхании будет наблюдаться нешуточная усадка. Получить сплошные нити, толщина которых равна диаметру канала в матрице просто так невозможно. Значит, либо у них используется некая не описанная в заметке хитрость, либо нас пытаются надуть.
Очень интерестноя информ, только можно было бы увидеть это на видео. Было бы вообще супер

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Драгоценные опалы из пробирки
Драгоценные опалы из пробирки

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
А.А.Семенова
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.