نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکده علوم و فناوری نانو وزیستی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر
2 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم و فناوری نانو وزیستی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از روش هم رسوبی، اثرات پلیمرهای پلی اتیلن ایمین و دکستران به عنوان پوشش پلیمری روی خواص ساختاری، ریختشناسی و مغناطیسی نانوذرات اکسید آهن مگنتیت مطالعه شد. نمونهها با استفاده از روشهای استاندارد تهیه شدند و ویژگیهای ساختاری و مغناطیسی آنها با کمک تحلیلهایی نظیر پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا، میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان تابشی، پراکندگی انرژی ناحیۀ گزینشی، مغناطیسسنج نمونه ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفتند. یافتههای این پژوهش نشان میدهد که هر دو پوشش ساختار اسپینل Fe₃O₄ را حفظ میکنند، اما پوشش های پلیمری تفاوتهایی در کجشدگی اسپین سطحی و ناهمسانگردی مغناطیسی متفاوت ایجاد میکنند. نتایج حاصل نشان میدهد که نانوذرات پوششدار با پلی اتیلن ایمین به صورت قابل توجهی نسبت به نانوذرات مگنتیت خالص و پوششدار با دکستران اندازۀ بزرگتری داشته، کلوخهگی کمتری نشان میدهند و پایداری بالاتری دارند. در حالی که پوشش دکستران به دلیل لایههای آلی نازکتر، تجمع ذرات بیشتری دارند و دارای مغناطش اشباع بالاتری هستند. در حقیقت نانوذرات حاوی پوشش دکستران مانعی فضایی ایجاد میکنند که منجر به رفتارهای تجمعی متفاوت میشود.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigation of the effect of polyethyleneimine and dextran coatings on the structural and magnetic properties of magnetite nanoparticles
نویسندگان [English]
- Hossein Nikmanesh 1
- Fatemeh Doryani 2
- Abbas Bechachari 1
- Amirhossein Ahmadi 2
1 Department of Physics, Persian Gulf University, Bushehr 75169, Iran
2 Department of Biological Science & Technology, Persian Gulf University, Bushehr 75169, Iran
چکیده [English]
In this study, the effects of polyethyleneimine and dextran polymers as polymeric coatings on the structural, morphology, and magnetic properties of magnetite iron oxide nanoparticles were investigated using the co-precipitation method. The samples were prepared using standard methods, and their structural and magnetic properties were examined through analyses such as XRD, FTIR, FESEM, SAED, HRTEM, and VSM. The findings of this research indicate that both coatings maintain the spinel structure of Fe₃O₄; however, the polymeric coatings induce differences in surface spin canting and magnetic anisotropy. The results show that the nanoparticles coated with polyethyleneimine are significantly larger than the pure magnetite and dextran-coated magnetite nanoparticles, and they exhibit reduced agglomeration and better stability. On the other hand, the dextran coating, due to its thinner organic layers, leads to greater particle aggregation and higher saturation magnetization. In fact, dextran-coated nanoparticles create steric hindrances that result in different aggregation behaviors.
کلیدواژهها [English]
- Fe3O4 magnetite nanoparticles
- dextran coating
- polyethyleneimine coating
- structural
- morphology
- and magnetic properties
- S Amiri and H Shokrollahi, Mat. Res. Bull. 48 (2013) 14.
- W Wu, Z Wu, T Yu, C Jiang and W S Kim, Sci. Technol. Adv. Mater. 16 (2015) 023501.
- S Laurent, D Forge, M Port, A Roch, C Robic, L Vander Elst and R N Muller, Chem. Rev. 108 (2008) 2064.
- M Mahmoudi, S Sant, B Wang, S Laurent and T Sen, Adv. Drug Deliv. Rev. 63 (2011) 24.
- A K Gupta and M Gupta, Biomaterials 26 (2005) 3995.
- N A Frey, S Peng, K Cheng and S Sun, Chem. Soc. Rev. 38 (2009) 2532.
- F M Kievit and M Zhang, Acc. Chem. Res. 44 (2011) 853.
- C R Thomas, D P Ferris, J H Lee, E Choi, M H Cho, J S Kim and J S Shin, J. Am. Chem. Soc. 132 (2010) 10623.
- A J Cole, V C Yang and A E David, Trends Biotechnol. 29 (2011) 323.
- P Tartaj, M P Morales, S Veintemillas-Verdaguer, T González-Carreño and C J Serna, J. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) R182.
- C Sun, J S Lee and M Zhang, Adv. Drug Deliv. Rev. 60 (2008) 1252.
- J H Lee, Y M Huh, Y W Jun, J W Seo, J T Jang, H T Song and J Cheon, Nat. Med. 13 (2007) 95.
- H Nikmanesh and M Eshraghi, J. Magn. Magn. Mater. 471 (2019) 294.
- E Mohammadbagheri, E Jaberolansar, P Kameli and H Nikmanesh, Mater. Chem. Phys. 301 (2023) 127551.
- H Nikmanesh, M Moradi, P Kameli and G H Bordbar, J. Electron. Mater. 46 (2017) 5933.
- S Bid, P Sahu and S K Pradhan, Physica E 39 (2007) 175.
- S Debnath, A Das and R Das, Ceram. Int. 47 (2021) 16467.
- V Singh, V Srinivas, M Ranot, S Angappane and J G Park, Phys. Rev. B 82 (2010) 054417.
- L F Cótica, I A Santos, E M Girotto, E V Ferri and A A Coelho, J. Appl. Phys. 108 (2010) 063924.
- Z Shaterabadi, G Nabiyouni and M Soleymani, Mater. Sci. Eng. C 75 (2017) 947.
- A V Humbe, J S Kounsalye, S B Somvanshi, A Kumar and K M Jadhav, Mater. Adv. 1 (2020) 880.
- B Steitz, H Hofmann, S W Kamau, P O Hassa, M O Hottiger, B von Rechenberg and A Petri-Fink, J. Magn. Magn. Mater. 311 (2007) 300.
)