Структурні та фізичні властивості наночастинок системи ZnxFe3-xO4 для біомедичного використання

Abstract

Розроблено технологію одержання високодисперсних феритових наночастинок ZnхFe3-хO4 (х=0–0.5), які відповідають вимогам магнітних наповнювачив для медикобіологічного використання: біохімічна чистота, нанометровий розмір, досить висока намагніченість та суперпарамагнітний стан в терапевтичному діапазоні температур. Середній розмір частинок був визначений методами рентгенівської дифракції та електронної мікроскопії. Визначено залежність констант кристалічної решітки від концентрації іонів цинку. Магнітні вимірювання при 300 К встановили збільшення намагніченності в результаті заміни іонів ферума іонами цинку та наявність розмірного ефекту – суперпарамагнітний стан частинок порошку.

Разработана технология, которая позволяет получить высокодисперсные ферритовые порошки ZnхFe3-хO4 (х=0–0.5), удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к магнитным наноагентам, используемым в медико-биологической сфере: биохимическую чистоту, нанометровый размер частиц, достаточно высокую намагниченность и суперпарамагнитное состояние в терапевтическом диапазоне температур. Средние размеры частиц определены методами рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии. Получена зависимость постоянных кристаллической решетки от концентрации ионов цинка. Магнитные измерения при 300 К показали увеличение намагниченности в результате замещения ионов железа ионами цинка и обнаружили размерный эффект - суперпарамагнитное состояние частиц порошка.

The technology developed has provided obtaining finely-dispersed ferrite powders ZnхFe3-хO4 (х=0–0.5), which meet the requirements to magnetic nanoagents used in the biomedical field such as biochemical purity, nanometres particle size, rather high magnetization and superparamagnetic state in the therapeutic range of temperatures. The average particle sizes have been determined by the methods of X-ray diffraction analysis and electron microscopy. The dependence of the crystalline lattice constants on the zink ions concentration has been determined. Magnetic measurements at 300 К have demonstrated the increase of magnetization as a result of replacement of iron ions with zink ions and the size effect – the superparamagnetic state of the powder particles has been found.