Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

ГИБРИДНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОЛИ-3-АМИНО-7-МЕТИЛАМИНО-2-МЕТИЛФЕНАЗИНА И НАНОЧАСТИЦ МАГНЕТИТА

Полный текст:

Аннотация

Впервые получен в условиях окислительной полимеризации in situ гибридный дисперсный магнитный материал на основе поли-3-амино-7-метиламино-2-метилфеназина (ПАММФ), в котором наночастицы Fe3O4 диспергированы в электроактивной полимерной матрице. По данным ПЭМ и СЭМ наночастицы Fe3O4 имеют размеры 4 < d < 11 нм. Методом ИК-спектроскопии установлено, что рост полимерной цепи осуществляется путем присоединения С–N между 3-аминогруппами и пара-положением фенильных колец по отношению к азоту. Исследованы химическая структура и фазовый состав, магнитные и термические свойства полученных наноматериалов в зависимости от условий синтеза. Показано, что полученный нанокомпозитный материал Fe3O4/ПАММФ является суперпарамагнитным и термостабильным.

Об авторах

С. Ж. Озкан
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук
Россия

119991, Москва, Ленинский пр., 29



Г. П. Карпачева
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук
Россия

119991, Москва, Ленинский пр., 29



П. А. Чернавский
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

Химический факультет.

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3



Э. Л. Дзидзигури
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

119991, Москва, Ленинский пр., 4



Г. Н. Бондаренко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

119991, Москва, Ленинский пр., 4



Г. В. Панкина
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

Химический факультет.

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3



Список литературы

1. Cornell R.M., Schwertmann U. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences and uses. VCH, New York, 1996.

2. Godovsky D.Y. Device applications of polymer-nanocomposites // Adv. Polym. Sci. 2000. V. 153. № 15. P. 163–205.

3. Карпачева Г.П. Гибридные магнитные нанокомпозиты, включающие полимеры с системой сопряжения // Высокомолек. соед. С. 2016. Т. 58. № 1. С. 142–158.

4. Lu X., Yu Y., Chen L., Mao H., Gao H., Wang J., Zhang W., Wey Y. Aniline dimmer-COOH assisted preparation of welldispersed polyaniline-Fe3O4 nanoparticles // Nanotechnology. 2005. V. 16. № 9. P. 1660–1665.

5. Chao D., Lu X., Chen J., Zhang W., Wei Y. Anthranilic acid assisted preparation of Fe3O4–poly(aniline-co-o-anthranilic acid) nanoparticles // J. Appl. Polym. Sci. 2006. V. 102. № 2. P. 1666–1671.

6. Yang С., Du J., Peng Q., Qiao R., Chen W., Xu C., Shuai Z., Gao M. Polyaniline/Fe3O4 nanoparticle composite: synthesis and reaction mechanism // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. № 15. P. 5052–5058.

7. Qiu G., Wang Q., Nie M. Polyaniline/Fe3O4 magnetic nanocomposite prepared by ultrasonic irradiation // J. Appl. Polym. Sci. 2006. V. 102. № 3. P. 2107–2111.

8. Khan A., Aldwayan A.S., Alhoshan M., Alsalhi M. Synthesis by in situ chemical oxidative polymerization and characterization of polyaniline/iron oxide nanoparticle composite // Polym. Int. 2010. V. 59. № 12. P. 1690–1694.

9. Umare S.S., Shambharkar B.H. Synthesis, characterization, and corrosion inhibition study of polyaniline-α-Fe2O3 nanocomposite // J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 127. № 5. P. 3349–3355.

10. Mallikarjuna N.N., Manohar S.K., Kulkarni P.V., Venkataraman A., Aminabhavi T.M. Novel high dielectric constant nanocomposites of polyaniline dispersed with γ-Fe2O3 nanoparticles // J. Appl. Polym. Sci. 2005. V. 97. № 5. P. 1868–1874.

11. Bhaumik M., Leswifi T.Y., Maity A., Shrinivasu V.V., Onyango M.S. Removal of fluoride from aqueous solution by polypyrrole/Fe3O4 magnetic nanocomposite // J. Hasardous Mater. 2011. V. 186. № 1. P. 150–159.

12. Jokar M., Foroutani R., Safaralizadeh M.H., Farhadi K. Synthesis and characterization of polyaniline/Fe3O4 magnetic nanocomposite as practical approach for fluoride removal process // Ann. Res. Rev. Biol. 2014. V. 4. № 21. P. 3262–3273.

13. Shambharkar B.H., Umare S.S. Production and characterization of polyaniline/Co3O4 nanocomposite as a cathode of Zn–polyaniline battery // Mater. Sci. Eng. B. 2010. V. 175. № 2. P. 120–128.

14. Chen A., Wang H., Zhao B., Wang J., Li X. Preparation and characterization of Fe3O4/polypyrrole(PPy) composites // Acta Mater. Compos. Sin. 2004. V. 21. № 5. P. 157–160.

15. Li L., Jiang J., Xu F. Novel polyaniline-LiNi0.5La0.02Fe1.98O4 nanocomposites prepared via an in situ polymerization // Eur. Polym. J. 2006. V. 42. № 10. P. 2221–2227.

16. Li L., Jiang J., Xu F. Synthesis and ferrimagnetic properties of novel Sm-substituted LiNi ferrite–polyaniline nanocomposite // Mater. Lett. 2007. V. 61. № 4–5. P. 1091–1096.

17. Prasanna G.D., Jayanna H.S., Prasad V. Preparation, structural, and electrical studies of polyaniline/ZnFe2O4 nanocomposites // J. Appl. Polym. Sci. 2011. V. 120. № 5. P. 2856–2862.

18. Aphesteguy J.C., Jacobo S.E. Composite of polyaniline containing iron oxides // Physica B. 2004. V. 354. № 1–4. P. 224–227.

19. Wan M., Li J. Synthesis and electrical–magnetic properties of polyaniline composites // J. Polym. Sci. A. Polym. Chem. 1998. V. 36. № 15. P. 2799–2805.

20. Zhang Z., Wan M. Nanostructures of polyaniline composites containing nano-magnet // Synth. Met. 2003. V. 132. № 2. P. 205–212.

21. Карпачева Г.П., Озкан С.Ж. Нанокомпозиционный дисперсный магнитный материал и способ его получения. Патент РФ № 2426188 С1; опубл. 10.08.2011. БИ № 22.

22. Еремеев И.С., Озкан С.Ж., Карпачева Г.П., Бондаренко Г.Н. Гибридный дисперсный магнитный наноматериал на основе полидифениламин-2-карбоновой кислоты и Fe3O4 // Российские нанотехнологии. 2014. Т. 9. № 1-2. С. 49–54.

23. Karpacheva G.P., Ozkan S.Zh., Eremeev I.S., Bondarenko G.N., Dzidziguri E.L., Chernavskii P.A. Synthesis of hybrid magnetic nanomaterial based on polydiphenylamine-2-carboxylic acid and Fe3O4 in the interfacial process // Eur. Chem. Bull. 2014. V. 3. № 10. P. 1001–1007.

24. Ozkan S.Zh., Karpacheva G.P., Dzidziguri E.L., Chernavskii P.A., Bondarenko G.N., Pankina G.V. Formation features of hybrid magnetic materials based on polyphenoxazine and magnetite nanoparticles // J. Research Updates Polym. Sci. 2017. V. 5. № 4. P. 137–148.

25. Озкан С.Ж., Карпачева Г.П., Бондаренко Г.Н., Колягин Ю.Г. Полимеры на основе 3-амино-7-диметиламино-2-метилфеназин гидрохлорида: синтез, структура и свойства // Высокомолек. соед. Б. 2015. Т. 57. № 2. С. 113–123.

26. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974. 27. Озкан С.Ж., Карпачева Г.П. Металлополимерный нанокомпозитный магнитный материал на основе поли-3-амино7-метиламино-2-метилфеназина и наночастиц Fe3O4 и способ его получения. Патент РФ № 2637333 С2; опубл. 04.12.2017. БИ № 34.

27. Дзидзигури Э.Л. Размерные характеристики нанопорошков // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 11–12. С. 143–151.

28. Чернавский П.А., Панкина Г.В., Лунин В.В. Магнитометрические методы исследования нанесенных катализаторов // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 6. С. 605–632.

29. Massart R. Preparation of aqueous magnetic liquids in alkaline and acidic media // IEEE Trans. Magn. 1981. V. 17. № 2. P. 1247–1248.

30. Tang J., Jing X., Wang B., Wang F. Infrared spectra of soluble polyaniline // Synth. Met. 1988. V. 24. № 3. P. 231–238.

31. Trchova M., Prokes J., Stejskal J. Infrared spectroscopic study of solid-state protonation and oxidation of polyaniline // Synth. Met. 1999. V. 101. № 1–3. P. 840–841.

32. Bhat N.V., Seshadri D.T., Phadke R.S. Simultaneous polymerization and crystallization of aniline // Synth. Met. 2002. V. 130. № 2. P. 185–192.

33. Rao P.S., Subrahmanya S., Sathyanarayana D.N. Inverse emulsion polymerization: a new route for the synthesis of conducting polyaniline // Synth. Met. 2002. V. 128. № 3. P. 311–316.

34. Ping Z. In situ FTIR–attenuated total reflection spectroscopic investigations on the base–acid transitions of polyaniline. Base– acid transition in the emeraldine form of polyaniline // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996. V. 92. № 17. P. 3063–3067.

35. Ивановская М.И., Толстик А.И., Котиков Д.А., Паньков В.В. Структурные особенности Zn–Mn феррита, синтезированного методом распылительного пиролиза // Ж. физ. хим. 2009. Т. 83. № 12. С. 2283–2288.

36. Soloveva A.Yu., Ioni Y.V., Gubin S.P. Synthesis of Fe3O4 nanoparticles on the surface of graphene // Mendeleev Comm. 2016. V. 26. № 1. P. 38–39.

37. Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 6. С. 539–574.


Просмотров: 46


ISSN 1992-7223 (Print)