Характеристика и магнитные свойства наночастиц кобальта с углеродным покрытием, осажденных на диоксид кремния

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Термолизом глюкозы, нанесенной на Co3O4/SiO2, получены наночастицы кобальта, заключенные в углеродную матрицу. Измерены магнитные характеристики полученных наночастиц. Показано образование однодоменных (d < 20 нм) наночастиц Co, покрытых углеродной оболочкой. Средний размер и распределение наночастиц Co по размерам зависит от количества глюкозы, взятой для приготовления. Применение относительно небольшого количества глюкозы (глюкоза/кобальт < 1 моль/моль) приводит к образованию углеродных оболочек, обволакивающих наночастицы Co, которые устойчивы к окислению на воздухе до 200°C. Напротив, использование большего количества глюкозы приводит к образованию аморфного углеродного слоя, в который погружены частицы металла. Таким образом, полученные наночастицы более подвержены окислению, и примерно половина нанесенного кобальта окисляется в CoO в течение нескольких дней пребывания на воздухе.

Full Text

Restricted Access

About the authors

П. А. Чернавский

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского Российской академии наук

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991; Москва, 119991

С. В. Максимов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

Г. В. Панкина

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

Р. Ю. Новоторцев

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

А. В. Шумийцев

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Всероссийский институт научной и технической информации Российской академии наук

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991; Москва, 125315

С. И. Панфилов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

А. А. Новакова

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

О. Л. Елисеев

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: oleg@ioc.ac.ru
Russian Federation, Москва, 119991

References

  1. Sattler K.D. (Ed.) Carbon Nanomaterials Sourcebook. Nanoparticles, Nanocapsules, Nanofibers, Nanoporous Structures, and Nanocomposites. CRC Press, 2021. 753 p.
  2. Li H., Wu A., Cao T., Huang H. // New Carbon Materials. 2022. V. 37. No 4. P. 695.
  3. Toyoda M., Inagaki M. // Carbon. 2023. V. 124. 118373
  4. Zeng S., Wang M., Feng W., et al. // Inorg. Chem. Front. 2019. V. 6. P. 2472.
  5. Jaumann T., Ibrahim E.M.M., Hampel S., et al. Chemical Vapor Deposition. 2013. V. 19. P. 228.
  6. Dong X.L., Zhang Z.D., Xiao Q.F., et al. // J. Mater. Sci. 1998. V. 33. P. 1915.
  7. Dong X.L., Zhang Z.D., Jin S.R., Kim B.K. // J. Appl. Phys. 1999. V. 86. P. 6701.
  8. Wang Z.H., Choi C.J., Kim B.K., et al. // Carbon. 2003. V. 41. P. 1751.
  9. Chernyak S.A., Ivanov A.S., Maksimov S.V et al. // J. Catal. 2020. V. 389. P. 270.
  10. Marsh H., Rodríguez-Reinoso F. Activated carbon. Elsevier Science & Technology Books, 2006.
  11. Yu J.-S., Yoon S.B., Chai G.S. // Carbon. 2001. V. 39. P. 1442.
  12. Shuttleworth P.S., Budarin V., White R.J., et al. // Chem. Eur. J. 2013. V. 19. P. 9351.
  13. Myronyuk I.F., Mandzyuk V.I., Sachko V.M., Gun’ko V.M. // Nanoscale Research Letters. 2016. V. 11. P. 508.
  14. Fu T., Li Z. // Chem. Eng. Sci. 2015. V. 135. P. 3.
  15. Chen Y., Wei J., Duyar M.S., et al. // Chem. Soc. Rev. 2021. V. 50. P. 2337.
  16. Borshch V.N., Zhuk S. Ya., Pugacheva E.V., et al. // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. P. 55.
  17. Чернавский П.А., Лунин Б.С., Захарян Р.А., и др. // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 1. С. 119.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Magnetisation and CO2 release rate during temperature-programmed heating in argon current of Co-1Glu (a), Co-3Glu (b), Co-5Glu (c) and Co-7Glu (d) samples.

Download (392KB)
3. Fig. 2. Hysteresis loops of Co3O4/SiO2 and Co-1C-Co-7C samples.

Download (131KB)
4. Fig. 3. Diffractograms of Co3O4/SiO2 and Co-1C-Co-7C samples.

Download (372KB)
5. Fig. 4. Magnetisation and CO2 release rate during temperature-programmed heating in air current for Co-1C (a), Co-3C (b), Co-5C (c) and Co-7C (d) samples.

Download (345KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences