Synthesis, structure and morphology of magnesium ferrite nanoparticles, synthesized via “green” method

Т. Татарчук; М. Мислін; І. Лапчук; О. Ольховий; Н. Данилюк; В. Мандзюк

doi:10.15330/pcss.22.2.195-203

Автор(и)

Т. Татарчук Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
М. Мислін Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
І. Лапчук Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
О. Ольховий Ягеллонський університет
Н. Данилюк Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника
В. Мандзюк Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.22.2.195-203

Ключові слова:

Шпінель, Магній ферит, Наночастинки, «Зелений синтез», Магнітна гіпертермія

Анотація

У роботі синтезовано наночастинки шпінельного магній фериту (MgFe₂O₄), описано його структурні, морфологічні та гіпертермічні параметри, що забезпечують ефективне використання в різних областях. Ферит магнію синтезували за допомогою золь-гель методу автогоріння, використовуючи мед як відновник. Розмір кристалітів розраховували за методом Шеррера, модифікованим методом Шеррера, методом Вільямсона-Холла та розмірно-деформаційним методом. Для підтвердження структури шпінелі використовували Х-променевий аналіз. Для морфологічного дослідження наночастинок фериту застосовували скануючу електронну мікроскопію. Проаналізовано гіпертермічні властивості фериту магнію щодо його можливого використання в медицині. Відповідно до отриманих даних, наночастинки шпінельного фериту магнію виявилися придатними для знищення ракових клітин, оскільки їх можна нагрівати до температури 42-46^оС, яка збільшує чутливість цих клітин.

Посилання

S. Gul, M.A. Yousuf, A. Anwar, M.F. Warsi, P.O. Agboola, I. Shakir, M. Shahid, Ceram. Int. 46, 14195 (2020) https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.02.228.

K.K. Kefeni, T.A.M. Msagati, B.B. Mamba, Mater. Sci. Eng. B. 215, 37 (2017) https://doi.org/10.1016/j.mseb.2016.11.002.

D.H.K. Reddy, Y.-S. Yun, Coord. Chem. Rev. 315, 90 (2016) https://doi.org/10.1016/j.ccr.2016.01.012.

N. Deng, L. Zhou, X. Peng, X. Wang, H. Ge, Xiyou Jinshu Cailiao Yu Gongcheng/Rare Met. Mater. Eng. 44, 2126 (2015) https://doi.org/10.1016/s1875-5372(16)30010-8.

M. Amiri, M. Salavati-Niasari, A. Akbari, Adv. Colloid Interface Sci. 265, 29 (2019) https://doi.org/10.1016/J.CIS.2019.01.003.

K.K. Kefeni, B.B. Mamba, T.A.M. Msagati, Sep. Purif. Technol. 188, 399 (2017) https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2017.07.015.

S. Bindra Narang, K. Pubby, J. Magn. Magn. Mater. 167163 (2020) https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.167163.

K. Shetty, H.P. Nagaswarupa, D. Rangappa, K.S. Anantharaju, B.S. Surendra, A. Kumar, Mater. Today Proc. 5, 22362 (2018) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.603.

N. Sivakumar, S.R.P. Gnanakan, K. Karthikeyan, S. Amaresh, W.S. Yoon, G.J. Park, Y.S. Lee, J. Alloys Compd. 509, 7038 (2011) https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.03.123.

K.W. Jung, S. Lee, Y.J. Lee, Bioresour. Technol. 245, 751 (2017) https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.09.035.

R.P. Singh, C. Venkataraju, Chinese J. Phys. 56, 2218 (2018) https://doi.org/10.1016/j.cjph.2018.07.005.

A. Meidanchi, A. Motamed, Preparation, characterization and in vitro evaluation of magnesium ferrite superparamagnetic nanoparticles as a novel radiosensitizer of breast cancer cells, Ceram. Int. 46 (2020) 17577–17583 https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.04.057.

T. Tatarchuk, M. Bououdina, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, Nanomater. Interface Stud. Appl. Proc. Phys. 195, 305 (2017) https://doi.org/10.1007/978-3-319-56422-7.

K.S. Lee, H.J. Bang, S.T. Myung, J. Prakash, K. Amine, Y.K. Sun, J. Power Sources. 174, 726 (2007) https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.06.110.

X. Zhang, Z. Chen, C. Wu, J. Zhang, F. Wang, Chem. Phys. Lett. 732, 136647 (2019) https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.136647.

A.A. Rodríguez-Rodríguez, M.B. Moreno-Trejo, M.J. Meléndez-Zaragoza, V. Collins-Martínez, A. López-Ortiz, E. Martínez-Guerra, M. Sánchez-Domínguez, SInt. J. Hydrogen Energy. 12421 (2019) https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.09.183.

T. Karpova, V. Vassiliev, E. Vladimirova, V. Osotov, M. Ronkin, A. Nosov, Ceram. Int. 38, 373 (2012) https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.07.016.

T. Tatarchuk, M. Myslin, I. Mironyuk, M. Bououdina, A.T. Pędziwiatr, R. Gargula, B.F. Bogacz, P. Kurzydło, J. Alloys Compd. 819, 152945 (2020) https://doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2019.152945.

E. Mazario, M.P. Morales, R. Galindo, P. Herrasti, N. Menendez, J. Alloys Compd. 536, S222 (2012) https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.10.073.

R. Singh Yadav, I. Kuřitka, J. Vilcakova, T. Jamatia, M. Machovsky, D. Skoda, P. Urbánek, M. Masař, M. Urbánek, L. Kalina, J. Havlica, Ultrason. Sonochem. 61, 104839 (2020) https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104839.

P. Mondal, A. Anweshan, M.K. Purkait, Chemosphere 259, 127509 (2020) https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127509.

B.A. de Marco, B.S. Rechelo, E.G. Tótoli, A.C. Kogawa, H.R.N. Salgado, Saudi Pharm. J. 27, 1 (2019) https://doi.org/10.1016/j.jsps.2018.07.011.

P. Gómez-López, A. Puente-Santiago, A. Castro-Beltrán, L.A. Santos do Nascimento, A.M. Balu, R. Luque, C.G. Alvarado-Beltrán, Curr. Opin. Green Sustain. Chem. 24, 48 (2020) https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2020.03.001.

U.P. Manik, A. Nande, S. Raut, S.J. Dhoble, Results Mater. 6, 100086 (2020) https://doi.org/10.1016/j.rinma.2020.100086.

T.B. Vidovix, H.B. Quesada, E.F.D. Januário, R. Bergamasco, A.M.S. Vieira, Mater. Lett. 257, 126685 (2019) https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.126685.

G. Maheshwaran, A. Nivedhitha Bharathi, M. Malai Selvi, M. Krishna Kumar, R. Mohan Kumar, S. Sudhahar, J. Environ. Chem. Eng. 8, 104137 (2020) https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104137.

N. Thangamani, N. Bhuvaneshwari, Chem. Phys. Lett. 732, 136587 (2019) https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.07.015.

J.A.A. Abdullah, L. Salah Eddine, B. Abderrhmane, M. Alonso-González, A. Guerrero, A. Romero, Sustain. Chem. Pharm. 17, (2020) https://doi.org/10.1016/j.scp.2020.100280.

M. Ramzan, R.M. Obodo, S. Mukhtar, S.Z. Ilyas, F. Aziz, N. Thovhogi, Mater. Today Proc. (2020) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.472.

G. Theophil Anand, D. Renuka, R. Ramesh, L. Anandaraj, S. John Sundaram, G. Ramalingam, C.M. Magdalane, A.K.H. Bashir, M. Maaza, K. Kaviyarasu, Surfaces and Interfaces. 17, 100376 (2019) https://doi.org/10.1016/j.surfin.2019.100376.

R.S. Yadav, I. Kuřitka, J. Vilcakova, P. Urbánek, M. Machovsky, M. Masař, M. Holek, J. Phys. Chem. Solids. 110, 87 (2017) https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2017.05.029.

P. Laokul, V. Amornkitbamrung, S. Seraphin, S. Maensiri, Curr. Appl. Phys. 11, 101 (2011) https://doi.org/10.1016/j.cap.2010.06.027.

A. Khorsand Zak, W.H. Abd. Majid, M.E. Abrishami, R. Yousefi, Solid State Sci. 13, 251 (2011) https://doi.org/10.1016/J.SOLIDSTATESCIENCES.2010.11.024.

R. Kumar, M. Kar, J. Magn. Magn. Mater. 416, 335 (2016) https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.05.035.

M.I. Arshad, S. Arshad, K. Mahmood, A. Ali, N. Amin, Umaid-ur-Rehman, M. Isa, A. Akram, N. Sabir, M. Ajaz-un-Nabi, Phys. B Condens. Matter. 599, 412496 (2020) https://doi.org/10.1016/j.physb.2020.412496.

T.R. Tatarchuk, M. Bououdina, N.D. Paliychuk, I.P. Yaremiy, V.V Moklyak, J. Alloys Compd. 694, 777 (2017) https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.10.067.

P. Aji Udhaya, T.C. Bessy, M. Meena, Mater. Today Proc. 8, 169 (2019) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.02.096.