Восстановление ионов железа в наночастицах оксидов и оксигидроксидов железа при ультразвуковой обработке

Изучено влияние ультразвуковой обработки на свойства оксидов и оксигидроксидов железа. Исследовались наночастицы ферригидрита, синтезированные микроорганизмами Klebsiella oxytoca, наночастицы ферригидрита, синтезированные химическим методом и наночастицы гематита. Исследования образцов наночастиц проводились с использованием методик просвечивающей электронной микроскопии, мессбауэровской спектроскопии, ферромагнитного резонанса. Для идентификации органической оболочки наночастиц ферригидрита, синтезированных микроорганизмами Klebsiella oxytoca был использован метод инфракрасной спектроскопии. Было показано, что оболочка биогенного ферригидрита состоит из экзополисахаридов. Изучение влияния ультразвуковой кавитации суспензии биоферригидрита показало, что в результате обработки происходит образование металлической фазы α-Fe. Впервые было обнаружено, что восстановление ионов железа до металлического состояния при ультразвуковой обработке происходит только при наличии органической компоненты белка или полисахарида.

Рис. 4.  Изображения, полученные с помощью просвечивающего микроскопа и Мессбауэровские спектры наночастиц ферригидрита до (a) и после (b) ультразвуковой обработки.

1. Stolyar S.V., Bayukov O.A., Yaroslavtsev R.N., Knyazev Yu.V., Ladygina V.P., Gerasimova Yu.V., Iskhakov R.S. Ion Reduction in Iron Oxide and Oxihydroxide Nanoparticles During Ultrasonic Treatment // Advanced Powder Technology. – 2019. – V. 30. – P. 2620-2625.
2. Способ приготовления металлических наночастиц железа: пат. 2642220 / Столяр С.В., Ладыгина В.П., Баюков О.А., Ярославцев Р.Н., Исхаков Р.С., Добрецов К.Г.; заявитель ФИЦ КНЦ СО РАН, патентообладатели: ФИЦ КНЦ СО РАН, СФУ.