Σύνθεση, χαρακτηρισμός και βελτιστοποίηση μαγνητικών νανοκόνεων

Λαζαρίδης, Θεόφιλος; Lazaridis, Theofilos

dc.contributor.author	Λαζαρίδης, Θεόφιλος	el
dc.contributor.author	Lazaridis, Theofilos	en
dc.date.accessioned	2015-02-09T11:16:13Z
dc.date.available	2015-02-09T11:16:13Z
dc.date.issued	2015-02-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40249
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6153
dc.rights	Default License
dc.subject	Σύνθεση	el
dc.subject	Xαρακτηρισμός μαγνητικών νανοκόνεων	el
dc.subject	Bελτιστοποίηση μαγνητικών νανοκόνεων	el
dc.title	Σύνθεση, χαρακτηρισμός και βελτιστοποίηση μαγνητικών νανοκόνεων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ,ΝΑΝΟΣΩΜΑΤΙΔΙΑ	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-11-12
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται σε τρεις επιμέρους κατηγορίες: τη σύνθεση, το χαρακτηρισμό και τη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων των μαγνητικών νανοσκόνεων. Η σύνθεση των μαγνητικών νανοσωματιδίων πραγματοποιήθηκε με την τεχνική της θερμικής αποικοδόμησης, χρησιμοποιώντας ως πρόδρομη ένωση σιδήρου το τρισθενές σύμπλοκο σιδήρου με ακετυλακετόνη [Fe(acac)3] παρουσία διαφορετικών επιφανειοδραστικών ενώσεων (ελαϊκό οξύ ή ολεϋλαμίνη). Ο σχηματισμός συμπλόκου ελαϊκού οξέως με το σίδηρο, ως ενδιάμεσο προϊόν, αποτελεί ένα κρίσιμο στάδιο της αντίδρασης με το οποίο καθορίζεται το τελικό μέγεθος των μαγνητικών νανοσωματιδίων. Αυτό επιτυγχάνεται μεταβάλλοντας τη συγκέντρωση της πρόδρομης ένωσης ως προς την επιφανειοδραστική ένωση και επιλέγοντας κατάλληλους οργανικούς διαλύτες με διαφορετικά υψηλά σημεία ζέσεως όπως ήταν η ολεϋλαμίνη. Η μέθοδος αυτή παρείχε ομοιόμορφα και υψηλής ποιότητας νανοσωματίδια οξειδίων του σιδήρου (FeΟ / γ-Fe2Ο3, Fe3O4 και α-Fe / γ-Fe2Ο3, Fe3O4) με καλά καθορισμένο μεγέθους της τάξης των 10 - 20 nm. Στη συνέχεια, με περαιτέρω θερμική κατεργασία του συστήματος στους 120 οC για μία ώρα, η μη-μαγνητική φάση του βουστίτη μετασχηματίστηκε στη μαγνητική φάση του μαγνητική (γ-Fe2Ο3 / Fe3O4). Ο χαρακτηρισμός των υλικών συνολικά έγινε με πληθώρα τεχνικών όπως η περιθλασιμετρία ακτίνων Χ (XRD), η ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης (TEM) και σάρωσης (SEM) καθώς και η θερμοβαρυμετρική (TGA) - διαφορική θερμική (DTA) ανάλυση. Για τη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων των προϊόντων της τεχνική της θερμικής αποικοδόμησης, τα οξείδια του σιδήρου θερμάνθηκαν για μία ώρα, σε αναγωγικό φούρνο στους 500 οC, παρουσία ατμόσφαιρας υδρογόνου. Το νανοσύνθετο σύστημα α-Fe/ γ-Fe2Ο3, Fe3O4 φέρεται να έχει εξαιρετικές μαγνητικές ιδιότητες. Το τελικό μέγεθος των νανοσωματιδίων ρυθμίζεται από τον έλεγχο της θερμοκρασίας και το σχήμα των νανοσωματιδίων εξαρτάται από την αναλογία της ολεϋλαμίνης με ελαϊκό οξύ. Συγκεκριμένα, σχεδόν σφαιρικά νανοσωματίδια δημιουργήθηκαν από την ανάμιξη ακετυλακετόνης σιδήρου με 8 mL ελαϊκού οξέος και 12 mL ελαϊκής αμίνης, με το σύστημα να παραμένει, αρχικά, στους 120 οC για δύο ώρες, έπειτα στους 220 οC για μισή ώρα και στη συνέχεια στους 300 οC, σε διάταξη επαναρροής, πάλι για μισή ώρα. Οκταεδρικά νανοσωματίδια δημιουργούνται με τις ίδιες θερμοκρασιακές συνθήκες όπως και τα σφαιρικά νανοσωματίδια, αλλά με χρήση ισομοριακής ποσότητας ελαϊκού οξέος και ολεϋλαμίνης(10mL:10mL).	el
heal.abstract	In the course of this work,two iron oxide nano-powder samples(a mixture of FeO/γ-Fe2O3-Fe3O4) were composed , implementing the methodology used by Sun et al [1].The synthesis used is a simple therml decomposition route of organometallic precursors. The organometallic precursor used was the iron acetylacetonate (Fe(acac)3) which underwent reductive thermal degradation. The shape of the nanoparticles was examined and determined by the reaction time and the ratio of the used surfactants, oleic acid (OA) and oleylamine (OAm).The first sample underwent controlled oxidation in the air to transform the non-magnetic FeO phase to a mixture of magnetic phases ,while the second sample underwent thermal reduction in a hydrogen atmosphere to produce a composite nano-material, with α-Fe, Fe3O4 ,γ-Fe2O3 being the dominant phases.The examination of the samples was done using X-Ray Diffraction (XRD),transmission electron microscope (TEM) and differential thermogravimetric analysis (DTA).	en
heal.advisorName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Πανιάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας & Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	72 σ.
heal.fullTextAvailability	true