سنتز نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 با الكتروليز ميكرو پلاسماي محلول آبي كلريد آهن

Synthesis of Fe3O4 Magnetic Nanoparticles by Micro-Plasma Electrolysis of Iron Chloride Aqueous Solution

در اين مقاله از يك چيدمان الكتروليز ميكرو پلاسماي كاتدي براي سنتز نانوفريت Fe3O4 از مخلوط محلول هاي آبي كلريد آهن II و كلريد آهن III (و اندكي اتانول) به عنوان الكتروليت استفاده مي شود. اين چيدمان ساده شامل يك لوله شيشه اي U شكل، يك كاتد مسي سوزني تو خالي (جهت تزريق آرگون) و يك منبع تغذيه ولتاژ بالا براي ايجاد تخليه الكتريكي در فشار جو مي باشد. مشاهدات آزمايشگاهي نشان مي دهند كه چند ثانيه بعد از تشكيل ميكرو پلاسماي آرگون بين نوك كاتد و سطح الكتروليت، پودر سياه رنگي در محل تماس پلاسما با محلول شروع به شكل گيري مي كند و به تدريج سرتاسر آن را فرا مي گيرد. آزمون مغناطيسي، الگوي XRD، طيف UV-Vis و تصوير FESEM به دست آمده از اين ماده مويد آن است كه پودر سنتز شده حاوي نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 مي باشد.

In this paper a micro-plasma electrolysis setup is used to synthesize nano-ferrite Fe3O4 from mixture of iron (II) and iron (III) chloride aqueous solutions (with a little ethanol). The simple setup includes a U-shape glass pipe, a capillary copper cathode (for argon injection) and a high-voltage power source for production of electrical discharge at the atmospheric pressure. Experimental observations show that a few seconds after the formation of argon plasma between the cathode tip and electrolyte surface, a black powder is generated in the plasma-solution contact region and gradually covers all of it. Magnetic test of the black material along with its obtained XRD pattern, UV-Vis absorption spectrum and FESEM image confirm that the synthesized powder contains Fe3O4 magnetic nanoparticle.