Фотокаталітична активність шпінельних феритів CoxFe₃-xO₄ (0,25<x<1), отриманих під дією контактної низькотемпературної нерівноважної плазми

Abstract

Інтерес дослідників до системи CoxFe₃-xO₄ значно виріс за останні десятиліття. Це пов'язано з використанням феритів кобальту для виготовлення високочастотних пристроїв, в магнітно-резонансній томографії, біотехнології внаслідок високої магнітокрісталічної анізотропії, високої коерцитивності і помірної намагніченості насиченості, здатності зменшувати магнітні втрати на високих частотах. Одним із способів поліпшення магнітних властивостей феритових порошків є регулювання структури вихідного матеріалу. Гідрофазні методи синтезу, в тому числі інноваційні, є основою для створення перспективних і високотехнологічних феритових матеріалів. Тому закономірності їх формування є об'єктом всебічного вивчення. Особливість гідрофазного синтезу полягає в тому, що він дозволяє забезпечити високу стехіометрію і однорідність кінцевого продукту, більш низькі температури синтезу, ніж при твердофазному і порівняно просте і доступне обладнання. Метою дослідження було визначення кристалохімічних параметрів феритів кобальту зі структурою шпінелі в системі CoxFe₃-xO₄ (0,25<x<1), встановлення залежності структури і магнітних характеристик сполук, що утворюються від складу, і визначення фотокаталітичної активності феритів кобальту в реакції розкладання 4-нітрофенолу. Порівняльне дослідження кобальтових феритів CoxFe₃-xO₄ з різним складом (x = 0,25, 0,5, 0,75, 1,0), синтезованих за допомогою контактної низькотемпературної нерівноважної плазми показало, що композіціі, відмінні від стехіометричних мають дефектну структуру. Середній розмір кристалітів розрахований з піків дифрактограм підтвердив діапазон розмірів 35,0 -41,8 нм. Намагніченість насиченості зразків зростає зі зменшенням мольного співвідношення катіонів. Максимальна коерцитивної сила відповідає стехіометричному складу. Вивчено фотокаталітичні властивості в реакції розкладання 4 нітрофенолу. Зі збільшенням вмісту кобальту ступінь розкладу 4-нітрофенолу зменшується.