Кристаллография, 2023, T. 68, № 3, стр. 474-482

Изучение влияния электронного облучения на устойчивость наночастиц α-Fe2O3 к процессам естественного старения

А. Л. Козловский 1*, В. С. Русаков 2, М. С. Фадеев 2

1 Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Астана, Казахстан

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

* E-mail: kozlovskiy.a@inp.kz

Поступила в редакцию 18.01.2023
После доработки 26.02.2023
Принята к публикации 26.02.2023

Аннотация

Представлены результаты исследований влияния модификации электронным облучением α-Fe2O3 наночастиц (НЧ) на их устойчивость к процессам естественного старения в течение длительного времени (трех лет) хранения. Выбор НЧ, полученных методом химического осаждения и последующего термического отжига, обусловлен широким спектром их практического применения. Методами рентгенодифракции и мессбауэровской спектроскопии исследованы изменения свойств НЧ α-Fe2O3 при естественном старении в зависимости от дозы облучения. Установлено, что модификация электронным облучением приводит к устойчивости НЧ α-Fe2O3 к процессам гидратации и фазовым превращениям при длительном хранении, при этом увеличение дозы облучения повышает сопротивляемость структурному разупорядочению при старении, тем самым сохраняя свойства НЧ в течение длительного времени.

Список литературы

  1. Jang S., Hira S.A., Annas D. et al. // Processes. 2019. V. 7. № 7. P. 422. https://doi.org/10.3390/pr7070422

  2. Sharif H.M.A., Mahmood A., Cheng H.Y. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2019. V. 2. № 8. P. 5310. https://doi.org/10.1021/acsanm.9b01250

  3. Nasrollahzadeh M., Sajjadi M., Khonakdar H.A. // J. Mol. Struct. 2018. V. 1161. P. 453. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.02.026

  4. Yew Y.P., Shameli K., Miyake M. et al. // Arabian J. Chem. 2020. V. 13. № 1. P. 2287. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2018.04.013

  5. Yan S., Zhang X., Sun Y. et al. // Colloids Surf. B. 2014. V. 113. P. 302. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2013.09.004

  6. Deotale A.J., Nandedkar R.V. // Materials Today: Proceedings. 2016. V. 3. № 6. P. 2069. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.04.110

  7. Rajan A., Sharma M., Sahu N.K. // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-020-71703-6

  8. Jiang Q.L., Zheng S.W., Hong R.Y. et al. // Appl. Surf. Sci. 2014. V. 307. P. 224. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.04.018

  9. Patil R.M., Thorat N.D., Shete P.B. et al. // Mater. Sci. Eng. C. 2016. V. 59. P. 702. https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.10.064

  10. Liu S., Yu B., Wang S. et al. // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 281. P. 102165. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102165

  11. Lu W., Shen Y., Xie A., Zhang W. // J. Magn. Magn. Mater. 2010. V. 322. № 13. P. 1828. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2009.12.035

  12. Ganapathe L.S., Mohamed M.A., Mohamad Yunus R., Berhanuddin D.D. // Magnetochemistry. 2020. V. 6. № 4. P. 68. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry6040068

  13. Castellanos-Rubio I., Arriortua O., Iglesias-Rojas D. et al. // Chem. Mater. 2021. V. 33. № 22. P. 8693. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c02654

  14. Kumar S., Kumar M., Singh A. // Contemp. Phys. 2021. V. 62. № 3. P. 144. https://doi.org/10.1080/00107514.2022.2080910

  15. Kozlovskiy A.L., Ermekova A.E., Korolkov I.V. et al. // Vacuum. 2019. V. 163. P. 236. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.02.029

  16. Jafari A., Shayesteh S.F., Salouti M., Boustani K. // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 379. P. 305. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.12.050

  17. Liu S., Yu B., Wang S. et al. //Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 281. P. 102165. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102165

  18. Calatayud M.P., Sanz B., Raffa V. et al. // Biomaterials. 2014. V. 35. № 24. P. 6389. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2014.04.009

  19. Zdorovets M.V., Kozlovskiy A.L., Fadeev M.S. et al. // Cer. Int. 2020. V. 46. № 9. P. 13580. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.02.143

  20. Zhao B., Wang Y., Guo H. et al. // Mater. Sci. Poland. 2007. V. 25. № 4. P. 1143.

  21. Ganapathe L.S., Mohamed M.A., Mohamad Yunus R. et al. // Magnetochemistry. 2020. V. 6. № 4. P. 68. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry6040068

  22. Koo K.N., Ismail A.F., Othman M.H.D. et al. // Malaysian J. Fundam. Appl. Sci. 2019. V. 15. № 1. P. 23.

  23. Salihov S.V., Ivanenkov Y.A., Krechetov S.P. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 394. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.06.012

  24. Matsnev M.E., Rusakov V.S. // AIP Conf. Proc. 2012. V. 1489. P. 178. https://doi.org/10.1063/1.4759488

  25. Fadeev M.S., Kozlovskiy A.L., Korolkov I.V. et al. // Colloids Surf. A. 2020. V. 603. P. 125178. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125178

  26. Rusakov V.S., Kozlovskiy A.L., Fadeev M.S. et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12 (23). P. 4121. https://doi.org/10.3390/nano12234121

  27. Verwey E.J.W. // Nature. 1939. V. 144. P. 327. https://doi.org/10.1038/144327b0

  28. Yang J.B., Zhou X.D., Yelon W.B. et al. // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. P. 7540. https://doi.org/10.1063/1.1669344

  29. Jones D.H., Srivastava K.K.P. // Phys. Rev. B.1986. V. 34. № 11. P. 7542. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.7542

Дополнительные материалы отсутствуют.