Anar al contingut

Nanopartículas magnètiques

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Les nanopartículas magnètiques són una classe de nanopartículas que poden ser manipulades a través d'un camp magnètic. Tals partícules comunament consten d'elements magnètics tals com ferro, níquel i cobalt i els seus composts químics. Mentres que les nanopartículas són més chicotetes que 1 micrómetro de diàmetro (típicament 5-500 nanómetros), les microperlas més grans tenen un diàmetro d'entre 0,5 i 500 micrómetros.

Les nanopartículas magnètiques han segut el foc de numerosos estudis re atractives ¡ que podrien utilisar-se en catálisis, com a catalisadors basats en nanomateriales,[1] biomedicina,[2] resonància magnètica,[3][4] almagasenament de senyes,[5] remediación ambiental,[6] nanofluidos,[7] i filtres òptics,[8] sensors de defectes[9] i sensors de cationes.[10]

Propietats

Les propietats físiques i químiques de les nanopartículas magnètiques depenen en gran mida del método de síntesis i de l'estructura química. En la majoria dels casos, les partícules varien d'1 a 100 nm de tamany i poden mostrar superparamagnetisme.[11]

Tipos de nanopartículas

Erro al crear miniatura:
Nanopartícula de cobalt, recoberta en grafeno és un dels tipos de nanopartículas magnètiques que s'utilisen actualment en química magnètica.

Hi ha tres tipos principals de nanopartículas, que s'analisen a continuació.

Òxits: ferrites

Estes nanopartículas magnètiques són les més explorades. Una volta que les partícules de ferrita s'alcancen un tamany inferior a 128 nm[12] es tornen superparamagnéticas, lo que impedix la autoaglomeración ya que exhibixen comportament magnètic només quan se'ls aplica un camp magnètic extern. Quan es desconecta el camp magnètic extern, la remanencia torna a zero. De la mateixa manera que les nanopartículas d'òxit no magnètiques, la superfície de les nanopartículas de ferrita sol modificar-se en tensioactivos, sílice, silicona o derivats del àcit fosfórico per a aumentar la seua estabilitat en solució.[13]

Metàliques

Les nanopartículas metàliques tenen la gran desventaja de ser pirofóriques i reactives en presència d'agents oxidants a diferents nivells. Açò fa difícil el seu maneig ya que provoquen reaccions secundàries no desijades.

Metàliques recobertes

El núcleu metàlic de les nanopartículas magnètiques pot ser atenuat per oxidació suau, aplicació de tensioactivos, polímers, i metals preciosos.[11] En un entorn d'oxigen, les nanopartículas de cobalt formen una capa d'òxit de cobalt anti-ferromagnético en la superfície de la nanopartícula. S'ha explorat ademés, l'efecte de la síntesis i el biaix d'intercanvi en estes nanopartículas en cobertura d'òxit i una capa exterior d'or.[14] En l'actualitat s'han sintetisat nanopartículas en un núcleu magnètic que consistix en ferro elemental o cobalt en una envoltura no reactiva feta de grafeno.[15] Les ventages en comparació a les nanopartículas de ferrita o elementals són:

  • Major magnetisació
  • Major estabilitat en solucions àcides i bàsiques, aixina com en dissolvents orgànics.


Referències

  1. ↑ A.-H. Lu, W. Schmidt, N. Matoussevitch, H. Bönnemann, B. Spliethoff, B. Tesche, E. Bill, W. Kiefer, F. Schüth«Nanoengineering of a Magnetically Separable Hydrogenation Catalyst».Angewandte Chemie International Edition.43(33)
    4303–4306.doi:10.1002/anie.200454222.
  2. ↑ A. K. Gupta, M. Gupta«Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications».Biomaterials.26(18)
    3995–4021.doi:10.1016/j.biomaterials.2004.10.012.
  3. ↑ S. Mornet, S. Vasseur, F. Grasset, P. Verveka, G. Goglio, A. Demourgues, J. Portier, E. Pollert, E. Duguet(2006).Prog. Solid State Chem..34
  4. ↑ B. Gleich, J. Weizenecker(2005).«Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles».435(7046)
    1214-1217.doi:10.1038/nature03808.
  5. ↑ T. Hyeon(2003).Chem. Commun..
  6. ↑ D. W. Elliott, W.-X. Zhang(2001).Environ. Sci. Technol..35doi:10.1021/és0108584.
  7. ↑ J. Philip, Shima.P.D. B. Raj(2006).«Nanofluid with tunable thermal properties».Applied Physics Letters.92
    043108.doi:10.1063/1.2838304.
  8. ↑ J.Philip, T.J.Kumar, P.Kalyanasundaram, B.Raj(2003).«Tunable Optical Filter».Measurement Science & Technology.14
    1289–1294.doi:10.1088/0957-0233/14/8/314.
  9. ↑ V. Mahendran and J.Philip “Nanofluid based opticalsensor for rapid visual inspection of defects in ferromagnetic materials”Appl. Phys. Lett. 100, 073104(2012); http://dx.doi.org/10.1063/1.3684969
  10. ↑ J.Philip, V. Mahendran, and Lleona J. Felicia “A Simple, In-Expensive and UltrasensitiveMagnetic Nanofluid Based Sensor for Detection of Cations, Ethanol and Ammonia ” J. Nanofluids 2, 112-119 (2013) DOI: http://dx.doi.org/10.1166/jon.2013.1050
  11. ↑ 11,0 11,1 A.-H. Lu, E. L. Salaves and F. Schüth(2007).«Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application».Angew. Chem. Int. Ed..46(8)
    1222–1244.doi:10.1002/anie.200602866.
  12. ↑ (2007).«Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application».Angew. Chem. Int. Ed..46(8)
    1222–1244.doi:10.1002/anie.200602866.
  13. ↑ (2003).«Anchoring of Phosphonate and Phosphinate Coupling Molecules on Titania Particles».Chemistry of Materials.15(8)
    1617–1627.doi:10.1021/cm001253o.
  14. ↑ (2010).«COCOOAu core-multi-shell nanocrystals».Journal of Materials Chemistry.20(3)doi:10.1039/b919610b.
  15. ↑ (2006).«Gas phase synthesis of fcc-cobalt nanoparticles».J. Mater. Chem..16(16)doi:10.1039/B601013J.
Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Nanopartículas_magnètiques&oldid=1421190»