Физика и химия стекла. T. 49, Номер 4, 2023

  1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика и химия стекла
  4. T. 49, № 4, 2023

Физика и химия стекла, 2023, T. 49, № 4, стр. 459-470

Формирование нанокристаллов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 в условиях растворного горения: влияние типа “топлива” на структуру и морфологию

М. А. Гаврилова 1, *, Д. А. Гаврилова 1, И. С. Кондрашкова 1, А. А. Красилин 1, 2

1 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
190013 Санкт-Петербург, Московский проспект, 26, Россия

2 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
194021 Санкт-Петербург, Политехническая, 26, Россия

* E-mail: amonrud@yandex.ru

Поступила в редакцию 01.12.2022
После доработки 10.03.2023
Принята к публикации 06.04.2023

Полный текст (PDF)

Аннотация

Никель-цинковые ферриты, обладающие ярко выраженными ферримагнитными и полупроводниковыми свойствами, могут быть использованы в качестве перспективных магнитоуправляемых фотокатализаторов для очистки водных сред от органических загрязнителей. Величина удельной площади поверхности в значительной степени влияет на фотокаталитические свойства материала, поэтому возможность ее контроля и варьирования на этапе синтеза представляет большой научный и технический интерес. В представленной работе нанокристаллический феррит состава Zn0.5Ni0.5Fe2O4 получен в условиях растворного горения с использованием различных видов органического “топлива” в качестве основного фактора, влияющего на формирование удельной площади поверхности, и последующей термической обработкой на воздухе при температуре 500°С в течение 2-х часов. Методами рентгенофазового анализа, рентгеноспектрального микроанализа и сканирующей электронной микроскопии исследованы кристаллическая структура, химический состав и морфология Zn0.5Ni0.5Fe2O4. Значения удельной площади поверхности синтезированных нанопорошков рассчитаны на основании проведенного метода жидкофазной адсорбции из раствора метиленового синего и низкотемпературной адсорбции–десорбции азота. Результаты рентгенофазового анализа показали, что происходит формирование однофазного нанокристаллического продукта со структурой шпинели, где средний размер кристаллитов варьируется в пределах 11–23 нм и находится в обратной зависимости от величины удельной площади поверхности, соответственно, после реакции с янтарной кислотой ‒ 39.1 м2/г и с глицином ‒ 20.2 м2/г. Установлено, что выбор “топлива” в значительной степени влияет на формирование нанокристаллов и удельной площади поверхности образцов, а использованный подход позволяет осуществлять контроль ее значений.

Ключевые слова: никель-цинковый феррит, растворное горение, нанокристаллы, жидкофазная адсорбция

ВВЕДЕНИЕ

Материалы на основе наноразмерных ферритов переходных металлов типа шпинели, помимо основного своего прикладного направления в сфере производства электромагнитной керамики [1–3], находят все большее применение в других областях, таких как изготовление сорбентов, катализаторов и фотокатализаторов благодаря сравнительно высоким значениям удельной площади поверхности (10–40 м2/г) и полупроводниковым свойствам [4–7].

Нанокристаллические никель-цинковые ферриты, в частности феррит состава Zn0.5Ni0.5Fe2O4 обладают малой шириной запрещенной зоны (1.4–1.7 эВ) [4, 7], ферромагнитными свойствами: высоким значением магнитной проницаемости и низким числом магнитных потерь [8–11], что делает их перспективными материалами для магнитоуправляемых фотокатализаторов. Особый интерес представляет поиск фотокатализаторов, используемых в видимом диапазоне излучения с целью очистки сточных вод от органических загрязнителей, а также возможность быстрого и безопасного удаления отработавшего материала из среды под действием магнитного поля [4, 12–15]. Известно, что фотокаталитическая активность определяется не только удельной площадью поверхности, но и сильно зависит от особенностей строения поверхности, химического состава и формы частиц, из которых состоит катализатор [7, 14, 16]. Поскольку процессы адсорбции и гетерогенного фотокатализа протекают на поверхности материалов, то их фотокаталитические свойства во многом зависят от удельной площади поверхности и морфологии. Так, в работе [7] наибольшую фотокаталитическую активность демонстрируют образцы никель-цинкового феррита с пористой структурой поверхности и большими значениями Sуд. Также в работе показано, что более высокое содержание Ni в составе феррита способствует уменьшению ширины запрещенной зоны и, следовательно, улучшению фотокаталитических свойств [7]. Изменение значений удельной площади поверхности может быть обусловлено различной формой частиц материала, как показано в работе [16], где в качестве фотокатализатора использовали CaTiO3. Фотокаталитическая способность различных образцов CaTiO3 связана с их адсорбционной емкостью и соответствующими значениями Sуд, которые зависели от формы частиц, обеспечивающих разную степень контакта поверхности материала с загрязнителем. Изучение влияния этих факторов в комплексе является актуальной задачей, которая во многом решается путем регулирования параметров синтеза.

Нанокристаллы ферритов различного состава, в том числе никель-цинковые, можно получать различными методами растворной химии: гидротермальным [15, 17], золь-гель [18], гидротермально-микроволновой обработкой [14, 19], соосаждением [11] и другими методами [3, 4, 20]. Однако, данные методы либо не позволяют получать однофазные продукты за счет примесей осадителя, “старения осадка”, взаимодействия частиц с растворителем, либо не дают узкого распределения частиц по размерам из-за их агрегации и полидисперсности, и требуют больших временных и технологических затрат. Одним из наиболее распространенных способов получения нанокристаллических порошков сложных оксидов, в том числе на основе ферритов различного состава, является метод растворного горения за счет возможности осуществления контроля структуры, размеров кристаллитов и их морфологии, а также простоты аппаратурного оформления, низких энергозатрат и быстроты проведения процесса [1, 3, 21–23]. Кроме того, за счет практически полного выгорания органического “топлива” конечный продукт не загрязнен промежуточными соединениями, малая продолжительность и волнообразный характер процесса горения препятствуют рекристаллизации формирующихся наночастиц, а равномерное распределение компонентов по всему объему реакционной смеси обеспечивает более однородное распределение кристаллитов по размерам. Известно, что величина удельной площади поверхности находится в обратной зависимости от среднего размера частиц, и эти характеристики оказывают существенное влияние на функциональные свойства фотокаталитических материалов [7, 16, 24]. Ключевыми факторами, влияющими на формирование продуктов с высокой удельной площадью поверхности в условиях растворного горения, являются температура в зоне реакции горения, продолжительность процесса, выделяемые в ходе него теплота и количество газообразных продуктов, а также устойчивость металлорганических комплексов [22, 25], которые напрямую зависят от выбора органического “топлива”. Уменьшение удельной площади поверхности и рост размеров кристаллитов происходит за счет рекристаллизации с увеличением температуры в зоне реакции и продолжительности процесса горения. Количество газов, образующихся в ходе реакции горения, напрямую зависит от молекулярной массы и мольной доли используемого органического “топлива” в реакционной смеси, выбор которого может привести к образованию различной морфологии поверхности, что сильно влияет на значения Sуд и адсорбционные свойства конечного продукта [22].

Данная работа посвящена изучению формирования нанокристаллов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 в условиях растворного горения с использованием различных видов органического “топлива”.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для получения нанопорошков Zn0.5Ni0.5Fe2O4 в качестве исходных реагентов использовали в стехиометрических соотношениях Fe(NO3)3·9H2O (“х. ч.”), Zn(NO3)2∙6Н2O (“х. ч.”), Ni(NO3)2∙6Н2O (“х. ч.”) и различные восстановители: аскорбиновая − С6Н8О6, лимонная − С6Н8О7∙Н2O, винная − С4Н6О6, янтарная − С4Н6О4, аминоуксусная (далее глицин) − H2NCH2COOH кислоты и мочевина − (NH2)2CO категории “х. ч.”. Массы навесок нитратов металлов и органического “топлива” в реакционной смеси были рассчитаны аналогично уравнениям химических реакций, представленным в статьях [21, 26]. Мольное количество восстановителя по отношению к окислителю (R/N), в качестве которого выступали нитрат-группы, определяли исходя из стехиометрии Red/Ox-реакций по формуле (1):

(1)
$R/N = \frac{{{{\nu }}\left( R \right)}}{{\sum {{\nu (NO}}_{{\text{3}}}^{ - }{\text{)}}}},$
где ν(R) – мольное количество восстановителя, $\sum {\nu \left( {{\text{NO}}_{3}^{ - }} \right)} $ − общее мольное количество нитрат-групп в солях. В соответствии с формулой (1), стехиометрическое соотношение R/N для аскорбиновой кислоты (Asc) составило 0.25, для лимонной (Cit), винной (Tart), янтарной кислот (Suc) ‒ 0.3, 0.5, 0.8, для мочевины (Ur) и глицина (Gly) ‒ 0.8 и 0.6.

К рассчитанным навескам нитратов металлов и использованного органического “топлива” добавляли минимально необходимое количество дистиллированной воды, достаточное для их полного растворения, при интенсивном перемешивании. Полученные растворы выпаривали до гелеобразного состояния с последующим самовоспламенением и волнообразным горением, сопровождающимся обильным выделением газообразных продуктов реакции. За счет этого образовывались сухие пенообразные структуры, которые измельчали до порошкообразного состояния и прокаливали в течение 2-х часов в муфельной печи при Т = 500°С в воздушной атмосфере с целью удаления остатков органики.

Проведены исследования морфологии и элементного состава полученных порошков методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) с использованием растрового электронного микроскопа TescanVega 3 SBH, оснащенного приставкой рентгеноспектрального микроанализа Oxford INCA x-act. Рентгенофазовый анализ (РФА) исследуемых образцов проводили на рентгеновском дифрактометре высокого разрешения RigakuSmartLab 3 (СuKα, 40 кВ, 44 мА) расшифровку полученных дифрактограмм проводили с использованием пакета программ Rigaku SmartLab Studio II и базы данных ICDD PDF-2. Средний размер кристаллитов по всем кристаллографическим направлениям был рассчитан на основании уширения линий рентгеновской дифракции по формуле Шеррера [27]. Распределение кристаллитов по размерам получали методом полнопрофильного анализа (WPPM, Whole Powder Pattern Modelling) для рефлекса (311) с максимальной интенсивностью.

В представленной работе основными критериями для выбора потенциально эффективного фотокатализатора на основе нанокристаллического Zn0.5Ni0.5Fe2O4 и дальнейшей проверки его фотокаталитических свойств служили величина Sуд и обуславливающая ее морфология порошка, которые способствуют более полной адсорбции загрязнителя на поверхности материала и повышению его фотокаталитической активности.

Удельную площадь поверхности образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 измеряли методами низкотемпературной адсорбции–десорбции азота и жидкофазной адсорбции из раствора красителя метиленового синего (МС). Адсорбционно-структурный анализ проводили с помощью прибора Micromeritics ASAP 2020 на примере образца, полученного в реакции с аскорбиновой кислотой, для которого значение удельной площади поверхности рассчитано на основании модели БЭТ. Для применения метода жидкофазной адсорбции готовили 5 водных растворов МС различной концентрации, значения приведены в табл. 1. Для полученных чистых растворов красителя измеряли оптическую плотность в максимуме оптического поглощения при длине волны 665 нм [28] на спектрофотометре Shimadzu UV-1800. На основании полученных данных строили калибровочный график зависимости оптической плотности раствора от исходной концентрации МС D = f(C0).

Таблица 1.  

Приготовление растворов МС с различной концентрацией

Объем раствора МС, мл Концентрация раствора МС ×104, моль/л
С С/2 С/4 С/6 С/12
20 3.00 1.50 0.75 0.50 0.25

К каждому раствору красителя добавляли 0.08 г Zn0.5Ni0.5Fe2O4, после чего суспензии подвергали воздействию ультразвуковой обработки в течение 30 мин для измельчения агломератов. Далее вновь измеряли оптическую плотность отфильтрованных растворов МС при 665 нм, спустя сутки адсорбции. После адсорбции с помощью калибровочного графика пересчитывали концентрацию красителя, и затем строили изотерму адсорбции Г = f(C), где С ‒ равновесная концентрация красителя в растворе. Величину адсорбции Г рассчитывали по формуле (2):

(2)
$\Gamma = \frac{{\left( {{{C}_{0}} - C} \right)V}}{m},$
где С0, С ‒ концентрации раствора МС до и после суток адсорбции соответственно, V ‒ объем раствора красителя, m ‒ масса адсорбента (Zn0.5Ni0.5Fe2O4).

По опытным данным рассчитана величина C/Г и построена зависимость C/Г = f(C), линейный характер (y = a + bx) которой свидетельствует о применимости уравнения Ленгмюра (3):

(3)
${{\Gamma }_{{\text{л}}}} = {{\Gamma }_{\infty }}\frac{{kC}}{{kC + 1}},$
где Гл, Г∞ ‒ адсорбция Ленгмюра и предельная адсорбции соответственно, k ‒ коэффициент в уравнении Ленгмюра. Коэффициенты Г∞ и k найдены из уравнения прямой C/Г = f(C) по формулам (4) и (5):

(4)
${{\Gamma }_{\infty }} = \frac{1}{b},$
(5)
$k = \frac{1}{{{{\Gamma }_{\infty }}a}}.$

Величина удельной площади поверхности каждого образца вычислена на основании построенных изотерм адсорбции Ленгмюра в соответствии с формулой (6):

(6)
${{S}_{{{\text{уд}}}}} = {{S}_{0}}{{\Gamma }_{\infty }}{{N}_{{\text{A}}}},$
где Sуд ‒ удельная площадь поверхности адсорбента, S0 ‒ площадь, занимаемая молекулой МС в насыщенном адсорбционном слое (принята за 0.65 нм2) [29], NA ‒ число Авогадро.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В представленной работе успешно синтезировано соединение Zn0.5Ni0.5Fe2O4 методом растворного горения с использованием различных видов органических “топлив”. При синтезе используемые компоненты образуют металл-органические комплексы, которые при нагревании постадийно разлагаются с обильным выделением тепла и газообразных продуктов: СО2, N2, Н2О(пар). Совокупность данных процессов оказывает непосредственное влияние на качественный и количественный состав образующихся продуктов. Таким образом, одним из рычагов воздействия на него является варьирование вида органического “топлива”.

По данным рентгеноспектрального микроанализа, состав всех синтезированных образцов близок к стехиометрическому (рис. 1).

Рис. 1.

Элементный состав образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4, синтезированных методом растворного горения с различными видами органического “топлива”.

Согласно данным рентгенофазового анализа, со всеми восстановителями был синтезирован однофазный кристаллический феррит как и в более ранней проделанной работе [26]. Дальнейшая термообработка не повлияла на фазовый состав образцов: получены однофазные нанокристаллы Zn0.5Ni0.5Fe2O4 структуры шпинели с кубической сингонией (Fd3m), соответствующие карточке ICSD #192882 (рис. 2). Изменение картины рентгеновской дифракции связано с процессом кристаллизации и изменением средних размеров частиц.

Рис. 2.

Рентгенограммы образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4, полученных с различными восстановителями.

Средние размеры частиц ❬D❭, рассчитанные на основании уширения линий рентгеновской дифракции однофазных Zn0.5Ni0.5Fe2O4, варьировались в пределах нескольких десятков нанометров: 17 ± 3 нм для образца с участием в реакции аскорбиновой кислоты, 22 ± 1 нм ‒ лимонной, 20 ± 3 нм ‒ винной, 12 ± 2 нм ‒ янтарной кислот, 11 ± 1 нм ‒ мочевины, 23 ± 1 нм ‒ глицина (рис. 3).

Рис. 3.

Средний по всем кристаллографическим направлениям размер кристаллитов и степень кристалличности образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4.

Для всей линейки образцов степень кристалличности α изменяется практически симбатно среднему размеру частиц. При этом наибольшие значения α, равные 89.1%, 88.4%, соответствуют образцам, полученным с использованием лимонной кислоты и глицина, а минимальная 66.0% ‒ продукту реакции с мочевиной (рис. 3). Полученные результаты объясняются различием в интенсивности, продолжительности процесса и температуре горения в зависимости от выбранного органического “топлива”.

Распределение кристаллитов по размерам для образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 сопоставимо с рассчитанными средними размерами кристаллитов (рис. 4), а переход к более узкому распределению свидетельствует об увеличении степени однородности кристаллитов по размерам. При более интенсивном горении и высокой температуре в зоне реакции кристаллиты спекаются хаотично, что приводит к росту их средних размеров и широкому распределению.

Рис. 4.

Распределение кристаллов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 по размерам вдоль направления (311) в зависимости от выбранного органического “топлива”.

В зависимости от выбранного восстановителя формируется различная морфология поверхности образцов за счет разного количества выделяющихся газообразных веществ в процессе горения. Микрофотографии СЭМ продуктов растворного горения показали, что при использовании глицина в качестве восстановителя формируется развитая губкообразная поверхность, обусловленная интенсивным процессом горения и обильным выделением СО2, Н2О(пар) и N2 (рис. 5). Для образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4, полученных с другими восстановителями, где процесс горения проходил менее интенсивно, наблюдается схожая между собой картина морфологии поверхности. При этом образуются менее пористые спеченные частицы, отличающиеся по размерам. Однако по микрофотографиям невозможно судить о размере кристаллитов и величине удельной площади поверхности, так как при данном увеличении видны агломераты и общая картина поверхности, которая связана с количеством и интенсивностью выделяющихся газообразных продуктов.

Рис. 5.

Микрофотографии СЭМ образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4, полученных с использованием различных восстановителей.

На основании экспериментальных данных жидкофазной адсорбции для образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 построены изотермы адсорбции Ленгмюра и рассчитаны значения удельной площади поверхности в растворе красителя МС (рис. 6). Установлено, что рост величины адсорбции и Sуд происходит симбатно. При этом наибольшие значения удельной площади поверхности 39.1 и 29.6 м2/г характерны для образцов, полученных в реакции с янтарной кислотой и мочевиной, им же соответствуют одни из наименьших средних размеров частиц 12 ± 2 и 11 ± 1 нм. Образцу, синтезированному с глицином соответствуют максимальный средний размер частиц и наименьшая удельная площадь поверхности, равная 20.2 м2/г. Предположительно рассчитанные значения связаны с интенсивностью процесса горения и выделением большого количества газообразных веществ, которые оказывают негативное влияние на формирование Sуд, так как высокая температура в зоне реакции способствует спеканию частиц, а их взаимное пространственное расположение блокирует доступ к поверхности.

Рис. 6.

Изотермы адсорбции МС в растворе на поверхности образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 (а), удельная площадь поверхности Zn0.5Ni0.5Fe2O4 (б).

На примере образца, синтезированного с аскорбиновой кислотой, удельная площадь поверхности составила 22.7 и 26.6 м2/г по данным низкотемпературной адсорбции–десорбции азота и жидкофазной адсорбции МС из раствора соответственно. Несмотря на различие использованных подходов определения Sуд, получены близкие значения.

Таким образом, метод растворного горения позволяет получать материалы с удельной площадью поверхности от 20.2 до 39.1 м2/г, которая значительно превышает удельную площадь поверхности веществ, полученных другими методами растворной химии. Так, в работе [19] методом растворного горения в сочетании с микроволновой обработкой получен образец Zn0.5Ni0.5Fe2O4 с Sуд равной 14.5 м2/г. С помощью золь-гель метода при синтезе феррита была достигнута удельная площадь поверхности 12 м2/г после сушки и 19 м2/г после прокаливания при 300°С [18]. В статье [21] методом глицин-нитратного горения синтезирован феррит состава Zn0.5Ni0.5Fe2O4 с наибольшей удельной площадью поверхности 36.2 м2/г, характерной для данного способа получения. В представленной работе получен образец Zn0.5Ni0.5Fe2O4 с большой Sуд за счет использования янтарной кислоты. Согласно данным литературы [4, 7, 13, 30, 31] и на основании экспериментальной оценки удельной площади поверхности, образец состава Zn0.5Ni0.5Fe2O4, полученный с использованием янтарной кислоты, является интересным объектом для дальнейшего исследования фотокаталитических свойств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе методом растворного горения получен ряд нанокристаллических однофазных образцов Zn0.5Ni0.5Fe2O4 со структурой шпинели при использовании различных восстановителей. При использовании в химической реакции мочевины и янтарной кислоты получены частицы с наименьшими средними размерами ⁓12 нм, наиболее крупные (⁓23 нм) формируются с глицином и лимонной кислотой, на которые приходятся максимальные степени кристалличности 88.4 и 89.1%. Развитая поверхность и различная форма агломератов частиц конечных продуктов обусловлены количеством выделяющихся газообразных веществ и температурой в зоне реакции горения, зависящих от выбора органического “топлива”. Выявлено, что средние размеры частиц и величина удельной площади поверхности меняются обратно пропорционально при использовании различных восстановителей, где наибольшее значение Sуд = 39.1 м2/г соответствует образцу, синтезированному в реакции с янтарной кислотой, и значительно выше, чем у нанокристаллов, полученных другими методами синтеза.

На основании проведенной работы наиболее перспективным материалом для исследования фотокаталитической активности является образец состава Zn0.5Ni0.5Fe2O4, полученный с использованием янтарной кислоты в реакции растворного горения.

Список литературы

  1. Martinson K.D., Kozyritskaya S.S., Panteleev I.B., Popkov V.I. Low coercivity microwave ceramics based on LiZnMn ferrite synthesized via glycine-nitrate combustion // Nanosystems Physics Chemistry Mathematics. 2019. V. 10. № 3. P. 313–317.

  2. Klumdoung P., Hassadee A., Pankaew P. Effect of nickel ferrite addition on characteristics of nanostructured nickel ferrite/hydroxyapatite ceramic // Materials Today: Proceedings. 2019. V. 17. P. 1752–1760.

  3. Hajarpour S., Honarbakhsh Raouf A., Gheisari K. Structural evolution and magnetic properties of nanocrystalline magnesium–zinc soft ferrites synthesized by glycine–nitrate combustion process // J. Magnetism and Magnetic Materials. 2014. V. 363. P. 21–25.

  4. Ombaka L.M., Dillert R., Robben L., Bahnemann D.W. Evaluating carbon dots as electron mediators in photochemical and photocatalytic processes of NiFe2O4 // APL Materials. 2020. V. 8. № 3. P. 031 105.

  5. Zulfiqar Ahmed M.N., Chandrasekhar K.B., Jahagirdar A.A., Nagabhushana H., Nagabhushana B.M. Photocatalytic activity of nanocrystalline ZnO, α-Fe2O3 and ZnFe2O4/ZnO // Applied Nanoscience. 2015. V. 5. № 8. P. 961–968.

  6. Suppuraj P., Parthiban S., Swaminathan M., Muthuvel I. Hydrothermal fabrication of ternary NrGO-TiO2/ZnFe2O4 nanocomposites for effective photocatalytic and fuel cell applications // Materials Today: Proceedings. 2019. V. 15. P. 429–437.

  7. Tsvetkov M.P., Milanova M.M., Cherkezova-Zheleva Z.P., Tsoncheva T.S., Zaharieva J.T., Abrashev M.V., Mitov I.G. Catalytic and photocatalytic properties of zinc–nickel ferrites // J. Chemical Sciences. 2021. V. 133. P. 24.

  8. Bohra M., Alman V., Arras R. Nanostructured ZnFe2O4: An exotic energy material // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 5. P. 1286.

  9. Ashiq M.N., Naz F., Malana M.A., Gohar R.S., Ahmad Z. Role of Co–Cr substitution on the structural, electrical and magnetic properties of nickel nano-ferrites synthesized by the chemical co-precipitation method // Materials Research Bulletin. 2012. V. 47. № 3. P. 683–686.

  10. Sunny V., Kurian P., Mohanan P., Joy P.A., Anantharaman M.R. A flexible microwave absorber based on nickel ferrite nanocomposite // J. Alloys and Compounds. 2010. V. 489. № 1. P. 297–303.

  11. Ichiyanagi Y., Uehashi T., Yamada S. Magnetic properties of Ni–Zn ferrite nanoparticles // Physica Status Solidi C: Conferences. 2004. V. 1. № 12. P. 3485–3488.

  12. Wang Z., Wang J., Pan Y., Liu F., Lai Y., Li J., Jiang L. Preparation and characterization of a novel and recyclable InVO4/ZnFe2O4 composite for methylene blue removal by adsorption and visible-light photocatalytic degradation // Applied Surface Science. 2020. V. 501. P. 144006.

  13. Casbeer E., Sharma V.K., Li X.Z. Synthesis and photocatalytic activity of ferrites under visible light: A review // Separation and Purification Technology. 2012. V. 87. P. 1–14.

  14. Choudhary S., Bisht A., Mohapatra S. Microwave-assisted synthesis of α-Fe2O3/ZnFe2O4/ZnO ternary hybrid nanostructures for photocatalytic applications // Ceramics International. 2021. V. 47. № 3. P. 3833–3841.

  15. Mady A.H., Baynosa M.L., Tuma D., Shim J.J. Facile microwave-assisted green synthesis of Ag-ZnFe2O4@rGO nanocomposites for efficient removal of organic dyes under UV- and visible-light irradiation // Applied Catalysis B: Environmental. 2017. V. 203. P. 416–427.

  16. Passi M., Pal B. A review on CaTiO3 photocatalyst: Activity enhancement methods and photocatalytic applications // Powder Technology. 2021. V. 388. P. 274–304.

  17. Falak P., Hassanzadeh-Tabrizi S.A., Saffar-Teluri A. Synthesis, characterization, and magnetic properties of ZnO-ZnFe2O4 nanoparticles with high photocatalytic activity // J. Magnetism and Magnetic Materials. 2017. V. 441. P. 98–104.

  18. Kido Y., Nakanishi K., Kanamori K. Sol-gel synthesis of zinc ferrite-based xerogel monoliths with well-defined macropores // RSC Advances. 2013. V. 3. № 11. P. 3661–3666.

  19. Costa A.C.F.M., Fagury-Neto E., Morelli M.R., Kiminami R.H.G.A. Microwave synthesis of Ni–Zn ferrite powders // Materials Science Forum. 2003. V. 416–418. № 1. P. 705–710.

  20. Kumar S., Singh V., Aggarwal S., Mandal U.K., Kotnala R.K. Synthesis of nanocrystalline Ni0.5Zn0.5Fe2O4 ferrite and study of its magnetic behavior at different temperatures // Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology. 2010. V. 166. № 1. P. 76–82.

  21. Hwang C.C., Tsai J.S., Huang T.H. Combustion synthesis of Ni–Zn ferrite by using glycine and metal nitrates – Investigations of precursor homogeneity, product reproducibility, and reaction mechanism // Materials Chemistry and Physics. 2005. V. 93. № 2–3. P. 330–336.

  22. Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S., Manukyan K.V. Solution Combustion Synthesis of Nanoscale Materials // Chemical Reviews. 2016. V. 116. № 23. P. 14493–14586.

  23. Tugova E.A., Karpov O.N. Glycine–nitrate combustion engineering of neodymium cobaltite nanocrystals // Rare Metals. 2021. V. 40. № 7. P. 1778–1784.

  24. Fan G., Gu Z., Yang L., Li F. Nanocrystalline zinc ferrite photocatalysts formed using the colloid mill and hydrothermal technique // Chemical Engineering J. 2009. V. 155. № 1–2. P. 534–541.

  25. Новиков В.А., Фирсова И.А. Влияние содержания восстановителя в реакции растворного синтеза горением на параметры горения и свойства получаемых продуктов // Современные материалы, техника и технологии. 2017. Т. 6. № 14. С. 93–99.

  26. Гаврилова Д.А., Гаврилова М.А., Кондрашкова И.С., Пантелеев И.Б. Влияние состава, структуры и морфологии нанокристаллов ZnхMn(1– х)Fe2O4 на магнитные свойства // Огнеупоры и техническая керамика. 2021. № 11–12. С. 18–24.

  27. Akhtar M.N., Saleem M., Khan M.A. Al doped spinel and garnet nanostructured ferrites for microwave frequency C and X- band applications // J. Physics and Chemistry of Solids. 2018. V. 123. P. 260–265.

  28. Hegyesi N., Vad R.T., Pukanszky B. Determination of the specific surface area of layered silicates by methylene blue adsorption: The role of structure, pH and layer charge // Applied Clay Science. 2017. V. 146. P. 50–55.

  29. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / Под ред. Ю.Г. Фролова, А.С. Гродского. М.: Химия, 1986. 216 с.

  30. Amulya M.A.S., Nagaswarupa H.P., Kumar M.R.A., Ravikumar C.R., Prashantha S.C., Kusuma K.B. Sonochemical synthesis of NiFe2O4 nanoparticles: Characterization and their photocatalytic and electrochemical applications // Applied Surface Science Advances. 2020. V. 1. P. 100023.

  31. Sonu, Sharma S., Dutta V., Raizada P., Hosseini-Bandegharaei A., Thakur V., Nguyen V.-H., Vanle Q., Singh P. An overview of heterojunctioned ZnFe2O4 photocatalyst for enhanced oxidative water purification // J. Environmental Chemical Engineering. 2021. V. 9. № 5. P. 105812.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика и химия стекла

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал