سنتز الکتروشیمیایی و بررسی ویژگی های مغناطیسی نانوکامپوزیت آهن اکسید دوپه شده با Mn2+/ گرافن اکسید کاهیده

Abstract

در این مقاله، نانوکامپوزیت آهن اکسید نانو ذره دوپه شده با Mn2+ / گرافن اکسید کاهیده (Mn-IONs@RGO) برای اولین بار از طریق یک فرآیند سنتز الکتروشیمیایی ساخته شد. فرآیند سنتز الکتروشیمیایی برپایه رشد الکتروشیمیایی نانوذره­های آهن اکسید بر روی ورقه­های گرافن اکسید کاهیده روی الکترود کاتد رسوب داده شده، می­باشد. الگوهای پراش پرتو ایکس (XRD) نانوکامپوزیت سنتز شده ساختار بلوری مگنتیت را نشان می­ دهد. در ساختار نانوکامپوزیت سنتز شده، ریخت ­شناسی نانوذره­ای آهن اکسید و دوپ شدن کاتیون­ های Mn2+ دوپه شده در ساختار کریستالی آن‌ها و حضور ورقه ­های گرافن اکساید کاهیده از طریق مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و آنالیزهای طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDS) و اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) تایید شدند. نمونه­ ی Mn-IONs مرکب از ذره­ های کروی با اندازه­ای دانه بین 20-25 نانومتر با ترکیب عنصری 36/71 درصد وزنی آهن، 71/7 درصد منگنز و 93/20 درصد اکسیژن مشخص گردید. هم­چنین، نمونه ­ی Mn-IONs@RGO ترکیب عنصری متشکل از 15/59 درصد وزنی آهن، 42/8 درصد وزنی منگنز، 67/23 درصد اکسیژن و 76/8 درصد وزنی کربن بود. حضور منگنز و کرین در ترکیب عنصری نمونه­ی Mn-IONs@RGO به ترتیب موید دوپه شدن IONs با کاتیون­های منگنز و تشکیل نانوذره­های Mn-IONs روی لایه های RGO از طریق فرایند سنتز الکتروشیمیایی است. ماهیت سوپرپارامغناطیس نانوکامپوزیت سنتز شده از طریق آنالیز مغناطیس سنجی نمونه مرتعش (VSM) و منحنی M-H تعیین شد. نانوکامپوزیت تهیه شده ویژگی­ های مغناطیسی برابر با emu.g-1 86/31 = Ms، emu.g-1 07/0 = Mr و G 29/2 = Hci را نشان داد.