СТРУКТУРНО-КОМПОЗИЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОЧАСТИЦ ФЕРРИТА КОБАЛЬТА

Аннотация

Шпинельные ферриты – широко изучаемые магнитные материалы, ценимые за их функциональную универсальность и широкую технологическую значимость. Среди них феррит кобальта (CoFe₂O₄) представляет особый интерес благодаря сочетанию умеренной магнитной твердости и высокой стабильности, что делает его пригодным для использования в датчиках, индукторах, трансформаторах и магнитных системах хранения данных. Его способность проявлять несколько степеней окисления в сочетании с высокой магнитной проницаемостью и электрохимической стойкостью дополнительно усиливает его отличительные физико-химические свойства.

В данном исследовании наночастицы CoFe₂O₄ были получены методом сжигания золь-гель. Структурный и композиционный анализы проводились методами рентгеновской дифракции (РФА), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) и инфракрасной Фурье-спектроскопии (ИКФС). Рентгеновские дифрактограммы подтвердили образование однофазного шпинельного кобальтового феррита (ICSD 1533163, пространственная группа Fd3m). Спектры EDS показали наличие только кобальта, железа и кислорода без каких-либо обнаруживаемых примесей. Фурье-ИК-спектроскопия выявила характерные полосы поглощения, связанные с ферритами-шпинелями, что подтверждает успешный синтез наночастиц CoFe₂O₄.

Шпинельный каркас CoFe₂O₄ содержит катионы, распределенные между тетраэдрическими (A) и октаэдрическими (B) позициями, представленными формулой (Fe³⁺)ₐ(Co²⁺Fe³⁺)ᵦO₄. Такое расположение обеспечивает выгодные свойства, включая высокую каталитическую активность, значительную намагниченность насыщения, высокую стабильность решетки, низкую растворимость ионов и большую удельную площадь поверхности. Благодаря этому уникальному сочетанию феррит кобальта считается отличным кандидатом для применения в окружающей среде, в частности, в очистке сточных вод, где его магнитные свойства обеспечивают эффективное извлечение и потенциальное повторное использование.