Caracterización de nanopartículas magnéticas de CoFe_2O_4 y CoZnFe_2O_4 preparadas por el método de coprecipitación química

• Autores: J. López, F.J. Espinoza-Beltrán, G. Zambrano, M. E. Gómez, P. Prieto
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 58, Nº. 4, 2012, págs. 293-300
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Por el método de coprecipitación química a partir de sales de Co(II), ZnSO_4 y Fe(III), en un medio alcalino preparamos nanopartículas magnéticas de CoFe_2O_4 y de CoZnFe_2O_4. Las muestras en polvo de CoFe_2O_4 las caracterizamos estructuralmente, por difracción de rayos X, mostrando la presencia del pico más intenso en 2theta = 41.3928º (Co Kalfa1) correspondiente a la orientación cristalográfica (311) de la fase espinel inversa del CoFe_2O_4. El tamaño medio del cristal de las nanopartículas de CoFe_2O_4 y de CoZnFe_2O_4 determinado a partir del ancho del pico a la mitad de la altura de la reflexión del pico (311) usando la aproximaciáon de Scherrer fue calculado en 11.4 y 7.0 (+/- 0.2) nm, respectivamente. Estudios de Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) permitieron determinar el tamaño de las nanopartículas de CoZnFe_2O_4. La espectrocopía de infrarrojo con transformada de Fourier FTIR fue usada para confirmar la formación de enlaces Fe - O, permitiendo identificar la presencia de la estructura espinel de la ferrita. Las propiedades magnéticas fueron investigadas usando un magnetómetro de muestra vibrante (VSM), a temperatura ambiente. Aquí, la muestra presentó un comportamiento superparamagnético, determinado por el ciclo de histéresis. Por último, debido a que el ciclo de histéresis de la ferrita de CoZnFe_2O_4 es muy pequeño, las nanopartículas magnéticas pueden ser consideradas como un material magnético blando. Estas nanopartículas magnéticas tienen interesantes aplicaciones tecnológicas en biomedicina dado su biocompatibilidad, en nanotecnología y en la preparación de ferrofluidos.

  • English

    Magnetic cobalt ferrite nanoparticles of CoFe_2O_4 and CoZnFe_2O_4 were prepared by co-precipitation technique from aqueous salt solutions of Co (II), ZNSO_4 and Fe (III), in an alkaline medium, CoFe_2O_4 powder samples were structurally characterized by X-ray diffraction, showing the presence of the most intense peak at 2theta = 41.3928º (Co Kalfa1) corresponding to the (311) crystallographic orientation of the CoFe_2O_4 spinel phase. The mean size of the crystallite of CoFe_2O_4 and CoZnFe_2O_4 nanoparticles determined from the full-width at half maximum (FWHM) of the strongest reflection of the (311) peak by using the Scherrer approximation was calculated to be 11.4 and 7.0 (+/- 0.2) nm, respectively. Transmission Electron Microscopy (TEM) studies permitted determining nanoparticle size of CoZnFe_2O_4. Fourier Transform Infrered Spectroscopy was used to confirm the formation of Fe-O bonds, allowing identifying the presence of ferrite spinel structure. Magnetic properties were investigated with the aid of a vibrating sample magnetometer (VSM) at room temperature Herein, the sample showed superparamagnetic behavior, determined by the hysteresis loop Finally, due to the hysteresis loop of the CoZnFe_2O_4 is very small, our magnetic nanoparticles can be considered as a soft magnetic material. These magnetic nanoparticles have interesting technological applications in biomedicine given their biocompatibility, in nanotechnology, and in ferrofluid preparation.