Нужна индивидуальная работа?

Подберем литературу

Поможем справиться с любым заданием

Подготовим презентацию и речь

Оформим готовую работу

Узнать стоимость своей работы

Дарим 200 руб.
на первый
заказ

Дипломная работа

Психология

Дипломная работа на тему: Литературный обзор. Магнитные свойства веществ. Диамагнетизм

Купить за 600 руб.

Страниц

Размер файла

2.65 МБ

Просмотров

Покупок

Стоящее время свойства ночастиц активно изучаются, особое место среди них занимают магнитные свойства, различие которых, по сравнению с массивным материалом, проявляются иболее сильно.В области

Введение

В настоящее время свойства наночастиц активно изучаются, особое место среди них занимают магнитные свойства, различие которых, по сравнению с массивным материалом, проявляются наиболее сильно.

В области композитных полимерных материалов большое внимание уделяется полимерным нанокомпозитным магнитным материалам, содержащим наночастицы металла. Интерес к таким материалам вызван в первую очередь возможностью их практического применения в авиа-космической и легкой промышленности, электронике, а также медицине и биотехнологиях. Они могут использоваться в системах магнитной записи и хранения информации, в новых постоянных магнитах, в системах магнитного охлаждения, в качестве магнитных сенсоров. Уникальность таких материалов связана с объединением в них практически важных свойств наночастиц с пластичностью, эластичностью, прочностью и другими свойствами полимеров.

Интересным является нанокомпозитные полимерные магнитные материалы на основе политетрафторэтилена. В структуру такого полимера можно вводить катионы различных металлов, включая катионы ферромагнитных металлов, из которых можно получить магнитные наночастицы, подвергнув их химическому восстановлению. На сегодняшний день данный метод не получил должного внимания, а получаемые материалы в настоящее время далеки от совершенства, по сравнению с неорганическими системами. Наилучшие магнитные свойства наблюдаются при условии, что наночастицы распределены в полимере равномерно, и их концентрация в полимере достаточно высока. При больших концентрациях магнитной фазы (более 30%) наблюдается перколяционый переход, связанный с тем, что ансамбль суперпарамагнитных однодоменных наночастиц переходит в состояние коллективного ферромагнетика.

Таким образом, целью данной работы являлось экспериментальное изучение закономерностей образования наночастиц кобальта методом химического восстановления ионов кобальта имплантированных в структуру полимера на основе модифицированного политетрафторэтилена.

В задачи исследования входило:

определить обменную емкость полимерного материала по отношению к ионам Co2+;

изучить влияние начальной концентрации ионов Co2+, имплантированных в структуру полимерного материала, на размер, упорядоченность и глубину проникновения получаемых наночастиц;

изучить влияние начальной концентрации ионов Co2+, имплантированных в структуру полимерного материала, на магнитные свойства нанокомпозита.

Список литературы

. Епифанов Г.И. Твердотельная электроника: учебник для студентов вузов / Г.И. Епифанов, Ю.А. Мома. - М.: Высшая школа, 1986. - 304 с.

. Андреев А.Д. Физика. Магнетизм: конспект лекций / А.Д. Андреев, Л.М. Черных. - СПб.: ГОУВПО СПбГУТ, 2009. - 56 с.

. Епифанов Г.И. Физика твердого тела: Учебное пособие. 4-у изд., стер. - СПб.: Издательство "Лань", 2011. - 283 с.

. Исхаков Р.С. Эффекты магнитного взаимодействия между суперпарамагнитными частицами в наногранулированных пленках Со // Р.С. Исхоков, Г.И. Фролов, В.С. Жигалов и др. / Письма в журнал технической физики. - 2004. - Т. 30. - № 16. - С 51-57.

. Фролов Г.И. Магнитные свойства наночастиц 3d-металлов / Г.И. Фролов, О.И. Бачина, М.М, Завьялова и др. // Журнал технической физики. - 2008. - Т. 78. - № 8. - С. 101-106.

. Магнитные наночастицы: методы получения, строение, свойства / С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров, Г.Б. Хомутов и др. // Успехи химии. - 2005. - Т. 74. - № 6. - С. 539-574.

. Помогайло А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд. - М.: Химия, 2000. - 672 с.

. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 416 с.

. Толочко О.В. Стуруктура и магнитные свойства наночастиц на основе железа в оксидной оболочке // О.В. Толочко, Д.-В. Ли, Ч.-Дж. Чой и др. // Письма в журнал технической физики. - 2005. - Т. 31. - № 18. - С. 30-36.

10. Morphology control synthesis оf nickel nanoparticles in the presence оf pol-yvinylpyrrolidone (PVPK30) / D. Liu, S. Ren, Н. Wu еt аl. // Journal оf Materials Science. - 2008. - Vol. 43. - № 7. - Р. 1974-1978.

. Magnetic properties and thermal behavior оf mullite-iron nanocomposite powders / Н. Wang, W.-М. Wang, Z.-Y. Fu еt аl. // Journal оf Electroceramics. - 2008. - Vol. 21. - № 1-4. - Р. 353-356.

. А magnetic nano-composite soft polymeric membrane / А. Singh, М. Shirolkar, М.V. Limaye еt аl. // Microsystem Technologies. - 2013. - Vol. 19. - № 3. - Р. 409-418.

. Nanocomposites оf magnetic cobalt nanoparticles and cellulose / К. Pirkkalainen, К. Lappдnen, U. Vainio еt аl. // The European Physical Journal D. - 2008. - Vol. 49. - № 3. - Р. 333-342.

. Structure and magnetism оf well defined cobalt nanoparticles emedded in niobium matrix // М. Jamet, V. Dupuis, Р. Mйlinon еt аl. / Physical review В. - 2000. - Vol. 62. - № 1. - Р. 493-499

. Magnetic properties and microstructure оf cobalt nanoparticles in а polymer film / I.-W. Park, М. Yoon, Y.М. Kim еt аl. // Solid State Communications. - 2003. - Vol. 126. - № 7. - Р. 385-389.

. Magnetic behavior оf nanocrystalline Ni0.5Cu0.5Fe2O4 spinel ferrite / S.N. Dolia, А.S. Prasad, М.S. Dhawan еt аl. // Hyperfine Interact. - 2008. -. 184. - № 1-3. - Р. 75-81.

. Dolia S.N. Size dependent magnetic behavior оf nanocrystalline Ni0.8Cu0.2Fe2O4 ferrite / S.N. Dolia // Journal оf Physics: Conference Series. - 2010. - Vol. 200. - № 7. - Р. 072026.

. New magnetic materials based оn cobalt and iron-containing nanoparticles / G. Yu Yurkov, D.А. Baranov, I.Р. Dotsenko еt аl. // Composites Part В: Engineering. - 2006. - Vol. 37. - № 6. - Р. 413-417.

. Size and shape control for water-soluble magnetic cobalt nanoparticles using polymer ligands / L.Т. Lu, L.D. Tung, I. Robinson еt аl. // Journal оf Materials Chemistry. - 2008. - Vol. 18. - № 21. - Р. 2453-2458.

20. Губин С.П. Что такое наночастица? Тенденции развития нанохимии и нанотехнологии / С.П. Губин // Рос. хим. журн. - 2000. - Т. 44. - С. 23-31.

. Бланк А.Я. Ферромагнитный резонанс и плазменные эффекты в металлах / А.Я. Бланк, М.И. Каганов // Успехи физических наук. - 1967. - Т. 92. - № 4. - С. 583-619.

. Боровик Е.С. Лекции по магнетизму / Е.С. Боровик, В.В. Еременко, А.С. Мальнер. - 3-е изд., пераб. и доп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. -512 с.

. Ферромагнитный резонанс кобальтовых наночастиц в полимерной оболочке / Р.Б. Моргунов, А.И. Дмитриев, Г.И. Джардималиева и др. / Физика твердого тела. - 2006. - Т. 49. - № 8. - С. 1436-1441.

24. Ferromagteic resonance investigations оf cobalt-implanted polyimides / В. Ramaev, С. Okay, F. Yildiz еt аl. // Journal оf Magnetism and Magnetic Materials. - 2004. - Vol. 278. - № 1-2. - Р. 164-171.

. Zahmakэran М. Zeolite framework stabilized rhodium(0) nanoclusters catalyst for the hydrolysis оf ammonia-borane in air: Outstanding catalytic activity, reusability and lifetime // М. Zahmakэran, S. Хzkar / Applied Catalysis В: Environmental. - 2009. - Vol. 89. - № 1-2. - Р. 104-110.

. Synthesis оf cobalt-containing nanoparticles by cobalt formate thermolysis in hydrocarbon oil without stabilizing ligands / М.А. Zaporozhets, D.А. Baranov, N.А. Kataeva еt аl. // Russian Journal оf Inorganic Chemistry. - 2009. - Vol. 54. - № 4. - Р. 517-520.

. Liquid-phase synthesis оf nickel nanoparticles stabilized by PVP and study оf their structural and magnetic properties / М. Singh, М. Kumar, F. Љtмpбnek еt аl. // Advanced Materials Letters. - 2011. - Vol. 2. - № 6. - Р. 409-414.

. Magnetic properties оf iron nanoparticles in а polymer film / М. Yoon, Y.М. Kim, Y. Kim еt аl. // Journal оf Magnetism and Magnetic Materials. - 2003. - Vol. 265. - № 3. - Р. 357-362.

. Superparamagnetic properties оf nickel nanoparticles in аn ion-exchange polymer film / М. Yoon, Y. Kim, Y.М. Kim еt аl. // Materials Chemistry and Physics. -2005. - Vol. 91. - № 1. - Р. 104-107.

. Superparamagnetism оf transition metal nanoparticles in conducting polymer film / М. Yoon, Y. Kim, Y.М. Kim еt аl. // Journal оf Magnetism and Magnetic Materials. - 2004. - Vol. 272-276 Supplement. - Р. Е1259-Е1261.

. Synthesis оf cobalt nanoparticles in polymeric membrane and their magnetic anisotropy / I.-W. Park, М. Yoon, Y.М. Kim еt аl. // Journal оf Magnetism and Magnetic Materials. - 2004. - Vol. 272-276, Part 2. - Р. 1413-1414.

32. Кокотов Ю.А. Иониты и ионный обмен. - Л.: Химия, 1980. - 152 с.

. Гребенюк В.Д. Обессоливание воды ионитами / В.Д. Гребенюк, А.А. Мазо. - М.: Химия, 1980 - 256 с.

34. Heither-Wirguin С. Recent advances in perfluorinated ionomer membranes: structure, properties and applicaions / С. Heither-Wirguin // Journal оf Membrane Science. - 1996. - Vol. 120. - № 1. - Р. 1-33

. Borohydride reduction оf metal ions. А new understanding оf the chemistry leading tо nanoscale particles оf metals, borides and metal borates / G.N. Glavee, К.J. Klabunde, С.М. Sorensen, G.С. Hadjapanayis // Langmuir. - 1992. - Vol. 8. - № 3. - Р. 771-773.

Приложение А. РЭМ изображения полученных нанокомпозитов

Ниже представлены РЭМ изображения торцевого среза полученных нанокомпозитов.

Рисунок А.1 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,005 моль/л, на увеличении 500 (а), 30 000 (б)

Рисунок А.2 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,01 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Рисунок А.3 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,02 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Рисунок А.4 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,03 моль/л, на увеличении 30 000

Рисунок А.5 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,04 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Рисунок А.6 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,06 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Рисунок А.7 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,08 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б)

Рисунок А.8 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,09 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Рисунок А.9 - РЭМ изображение торцевого среза полученного нанокомпозита который вымачивался в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,1 моль/л, на увеличении 1 000 (а), 10 000 (б), 30 000 (в)

Приложение Б. ФМР спектры полученных нанокомпозитов

Ниже представлены ФМР спектры образцов ионообменных мембран, содержащих наночастицы кобальта, полученные при двух углах подмагничивания: 0 градусов и 90 градусов.

Рисунок Б.1 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,005 моль/л

Рисунок Б.2 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,01 моль/л

Рисунок Б.3 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,02 моль/л

Рисунок Б.4 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,03 моль/л

Рисунок Б.5 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,04 моль/л

Рисунок Б.6 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,06 моль/л

Рисунок Б.7 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,08 моль/л

Рисунок Б.8 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,08 моль/л

Рисунок Б.9 - ФМР спектр при угле подмагничивания 0 и 90 градусов образца кобальтсодержащего нанокомпозитного полимерного материала, полученный при вымачивании в растворе хлорида кобальта концентрацией 0,10 моль/л

Как купить готовую работу?

Авторизоваться
или зарегистрироваться
в сервисе

Оплатить работу
удобным
способом

После оплаты
вы получите ссылку
на скачивание