Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
49 results
Search Results
Item Features of Oxidation and Annealing of Iron Nanoparticles, Obtained by the EB-PVD Method on a Rotating Substrate(Sumy State University, 2025) Osokin, V.O.; Stel’makh, Ya.A.; Kurapov, Yu.A.; Lytvyn, S.E.; Didikin, G.G.; Shpak, P.O.Способом електронно-променевого фізичного осадження з парової фази у вакуумі (EB-PVD) на підкладці, що обертається було отримано мікрошаруваті композиційні матеріали (КМ), що містять нанорозмірнi частинки оксидів заліза. Визначено розмір частинок отриманих оксидів заліза у колоїдних водних розчинах∕системах (КС), приготованих із отриманих КМ. Для приготування КС Fe3O4-H2O та Fe2O3-H2O використовували зразки мікрошаруватих КМ NaCl-18,5 %мас. Fe: вихідні, після довготривалої (607 діб) витримки й відпалу на повітрі за температур 350 ºС та 650 ºС. Кінетику окиснення отриманих мікрошаруватих КМ NaCl-18,5 % мас. Fe досліджували методом термогравіметричного аналізу (ТГА) на повітрі. Структурні перетворення, що відбуваються під час відпалу на повітрі мікрошаруватих КМ NaCl-18,5 % мас. Fe при температурі 350 ºС визначали процес росту кристалітів у шарах із окисненням металевої складової шарів заліза до магнетиту Fe3O4 із розміром часток 5-7 нм. При подальшому нагріванні до 650 ºС за рахунок фізично адсорбованого кисню у досліджуваних КМ відзначалось часткове доокиснення магнетиту Fe3O4 до гематиту – -Fe2O3 (до 20 %мас.) із одночасною рекристалізацією та ростом кристалітів NaCl. Результати визначення методом динамічного розсіяння світла (DLS) розмірів частинок Fe3O4 та Fe2O3 досліджуваних КС H2O-Fe3(2)O4(3) за температур 25-80 ºС засвідчили стабілізацію ступеня дисперсності отриманих наночастинок заліза. Зокрема, дисперсність отриманих КС, параметри середнього гідродинамічного діаметру частинок та індексу їх полідисперсності - мають високі значення та широку дисперсію (інтервал), що характеризує їх, як полідисперсні з присутністю агрегатів. Результати вивчення фазового складу, кінетики окиснення та залишкової намагніченості досліджуваних КМ – підтвердили доокиснення заліза в них, у тому числі за рахунок фізично адсорбованого кисню під час тривалого зберігання та відпалу на повітрі.Item Electrochemical Synthesis of Zinc Oxide in the Presence of Surfactant FARMACOAT(Sumy State University, 2025) Smitiukh, O.V.; Yanchuk, О.М.; Marchuk, О.V.; Khmaruk, Ju.O.; Yatsyshyn, M.M.; Vyshnevskyi, O.A.; Velymchanitsa, I.I.У роботі представлено електрохімічний синтез цинк оксиду в присутності поверхнево-активної речовини (ПАР) FARMACOAT з розчину натрій хлориду і відповідної концентрації ПАР (в діапазоні 0÷2,0 г/л). Було проведено 10 експериментів та для синтезованих зразків виконано Х-променевий фазовий аналіз. Усі порошки не містять домішкових фаз. Кристалічна структура утворених наночастинок належить до гексагональної сингонії (Пр.гр. P63mc) і є нецентросиметричною. Згідно з другим координаційним оточенням, утворений кубооктаедр містить три атоми цинку, які розташовані в тетраедричних позиціях, що становить 3/8 усіх тетраедричних пустот. В той час як октаедичні пустоти є порожніми, що дозволяє проводити допування таких речовин атомами перехідних металів, що мають тетраедричне оточення і характеризуються невеликими атомними радіусами (н-д залізо, нікол, кобальт). Також отримані наночастинки аналізували за допомогою СЕМ. З отриманих зображень отримали інформацію щодо ширини, довжини та товщини частинок. Важливо зазначити, що ширина і довжина частинок є досить значною, проте товщина частинок перебуває в межах 25-29 нм. В цілому найбільше число частинок (за шириною) міститься в діапазоні 51÷100 нм для 0,2 до 1,4 г/л ПАР. При збільшенні концентрації число частинок зміщуються в діапазон 151÷200 нм. За довжиною можна помітити найдрібніші частинки частинки 30÷50 нм, а найбільші 1,5, а подекуди і 2,5 мкм. Для зразків, синтезованих у присутності найменшого вмісту ПАР кількісно переважають частинки з розмірами від 50 до 200 нм, а у випадку зразків з максимальним умістом ПАР – від 300 до 400 нм. Таким чином, за невеликих концентрацій ПАР параметри частинок менші, а при збільшенні концентрації ПАР і товщина, і довжина суттєво зростають.Item Structure, Morphology, and Multiferroic Properties of Bi0.2La0.8 – xAlxFeO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6 & 0.8) Nanoparticles(Sumy State University, 2025) Perugu, S.; Kiran, G.B.; Bbau, T.A.; Raghavaiah, B.V.У даній дослідницькій роботі наночастинки Bi0.2La0.8 – xAlxFeO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6 & 0.8) (BLAFO) були отримані за допомогою гідротермальної техніки. На рентгенівських дифрактограмах спостерігались тригональні фази та вторинні фази, пов'язані з наявністю титанату алюмінію і рутила. Зображення FESEM і HRTEM показали утворення нанострижневих структур внаслідок процесу зародження. Діелектричні властивості виражають поляризацію просторового заряду та релаксації типу Дебая на частотно-залежних графіках діелектричної проникності. Подібним чином, графіки залежності діелектрика від частоти показали численні релаксації. Криві магнітного гістерезису вказують на тенденцію до зменшення намагніченості та магнітного моменту. На залежностях LAS наведена намагніченість насичення. Сегнетоелектричні петлі гістерезису для всіх зразків мають форму «банана».Item A Critical Analysis of Nanofluid Usage in Shell and Tube Heat Transfer Systems(Sumy State University, 2024) Monalisha, B.; Sasmita, B.; Jayashree, N.Технологія нанофлюїдів поєднує в собі нанонауку, нанотехнологію та теплову науку, підвищуючи теплообмінну здатність базових рідин, таких як вода чи нафта. Дослідники доклали зусиль для перетворення цих базових рідин шляхом додавання до них наноматеріалів, що призвело до покращення теплофізичних властивостей теплоносія. Дослідження показують, що нанофлюїди з різними наноматеріалами, суспендованими в них, демонструють різні теплофізичні властивості, такі як щільність, в’язкість, коефіцієнт дифузії та теплопровідність, на відміну від звичайних рідин. За однакових граничних умов нанофлюїди здатні передавати більше тепла в різних типах теплообмінників. Однак з цим пов’язано кілька недоліків, таких як накопичення, довгострокова стабільність, осадження та більш висока вартість. У цьому документі узагальнено різні аспекти застосування нанофлюїдів у кожухотрубних теплообмінниках. Метою статті є не тільки вивчити попередні дослідження, пов’язані з цим, але й обговорити останні розробки в процесі теплопередачі з використанням нанофлюїдів у кожухотрубних теплообмінниках. Проблеми залишаються в оптимізації розміру наночастинок, концентрації та методів синтезу. Подальші дослідження мають усунути ці прогалини, щоб нанофлюїди можна було використовувати як теплоносії в кожухотрубних теплообмінниках.Item A Multifaceted Approach: Investigating Engineered Nanoparticle Inhalation in Infants Based on Nano Science(Sumy State University, 2024) Gudainiyan, J.; Thakur, R.; Nirsanametla, Y.; Raturi, A.; Srivastava, A.P.; Sankhyan, A.; Shrivastava, A.Широке використання штучностворених наночастинок (ШНЧ) у різноманітних секторах протягом останніх років викликало занепокоєння щодо можливого впливу на здоров’я, особливо для вразливих груп, таких як новонароджені. Розвиток нанотехнологій і потенціал для створення нових наноматеріалів призвели до зростання створення та застосування ШНЧ. Поле дослідження потенційно небезпечного впливу наночастинок (НЧ) на здоров’я людини та навколишнє середовище знаходиться на початковій стадії, незважаючи на те, що нанотехнології та виробництво НЧ швидко розширюються. У цьому огляді систематично вивчається потенційний вплив ШНЧ на немовлят через респіраторні шляхи, включаючи їх джерела, типи та кількості. Щоб точно зрозуміти фізико-хімічні характеристики наночастинок і будь-який токсикологічний вплив, ми будемо використовувати наноспецифічні аналітичні методи для виявлення та характеристики. Токсикологічні наслідки, які можуть виникнути через наноматеріали, повинні бути добре охарактеризовані. Також важливо розуміти поверхневі процеси, які відбуваються на наночастинках, коли вони контактують з живими істотами. Потрібні спрямовані та спеціальні дослідження для оцінки реальних рівнів впливу та виявлення шкідливих наслідків для здоров’я немовлят і дітей, оскільки виробництво та використання ШНЧ стає все більш поширеним.Item Electrochemical Synthesis of Zinc Oxide in the Presence of Surfactant FK 06213(Sumy State University, 2024) Smitiukh, O.V.; Marchuk, О.V.; Yanchuk, О.М.; Khmaruk, Ju.O.; Myronchuk, G.L.; Velymchanitsa, I.I.; Vyshnevskyi, O.A.У цьому дослідженні досліджено електрохімічний синтез наночастинок оксиду цинку (ZnO) з використанням поверхнево-активної речовини FK 06213. Ця речовина є неіонною поверхнево-активною речовиною з групи алкоголь етоксилатів. FK 06213 – жовта рідина з характерним запахом, зі значенням pH при 20 °C 7. Густина при 20 °С становить 0,95 г/см ³. Клас в'язкості або консистенції кінематичний при 40 °С: 60 мм²/с. Синтез проводився за допомогою гальваностатичного електролізу, де змінним параметром є концентрація поверхнево-активної речовини. Інші параметри електролізу, такі як температура, тривалість і густина струму були однаковими у всіх експериментах, змінювали лише концентрацію електроліту Всього було проведено 10 експериментів. Наявність FK 06213 справило значний вплив на морфологію і розподіл розмірів частинок ZnO. Електрохімічний аналіз підтвердив окиснення цинку на аноді та виділення водню на катоді, що призвело до осадження ZnO. Всі отримані порошки вивчалися за допомогою фазового та структурного Х-променевого аналізу. Наявність інших компонентів не було встановлено. За результатами Х-променевого аналізу кристалічна структура отриманих зразків належить до гексагональної системи (просторова група P63mc), в якій атоми цинку мають тетраедричне оточення з атомів оксигену. Середня товщина частинок варіюється від 22,4 до 32,4 нм. Для концентрацій 0,2 і 0,5 г/л значення товщини є найменшими – 22,4 і 23,2 відповідно. Середня довжина частинок є в межах 196÷444 нм, а ширина – 62÷184 нм. Незаповненість октаедричних пустот є вагомим фактором, який можна використати з метою додавання елементів з більшим атомних радіусом як легуючого компонента для покращення властивостей матеріалу. Нецентросиметричність цієї структури є важливим аргументом в прогнозуванні нелінійно-оптичних властивостей отриманого матеріалу.Item Controlled Synthesis of Silver Nanoparticles with different Shapes and Their Applications – A Review(Sumy State University, 2024) Dhanya, K.S.; Sreeja, R.Нині наночастинки благородних металів займають важливе місце в науці та техніці завдяки їх легкому синтезу, легкості модифікації поверхні та чудовій біосумісності, що пропонує незліченну кількість застосувань у багатьох галузях науки. Хоча благородні метали використовуються для різноманітних застосувань, наночастинки срібла викликають велику увагу завдяки своїм унікальним фізичним і хімічним властивостям, таким як оптичні, електричні, теплові, біологічні та каталітичні властивості. Більшість цих властивостей залежить від форми та розміру синтезованих наночастинок срібла. Виробництво наночастинок срібла з різними формами сьогодні дуже поширене, так що ми можемо контролювати різні властивості, особливо в галузі медицини, як вважають багато дослідників. У цій статті ми представляємо огляд синтезу наночастинок срібла різної форми різними методами та їх специфічне застосування.Item Inhibition of Staphylococcus Bacteria by Ag Nanoparticles Under Plasmon Resonance(Sumy State University, 2023) Lozovski, V.Z.; Petrik, I.S.; Rybalchenko, N.P.; Vasiljev, A.G.; Vasyliev, T.A.Досліджено антимікробну активність колоїдних розчинів наночастинок срібла діаметром 90 і 7 нм в оболонці кверцетину, отриманих термічним відновленням і хімічним відновленням NaBH4. Було показано, що колоїди виявляють антимікробну дію проти тестової культури S. aureus. У той же час наночастинки менших розмірів виявляли антимікробну активність ефективніше (при менших концентраціях розчину). Було також досліджено вплив додаткового опромінення розчину наночастинок срібла діаметром 7 нм в оболонці кверцитину натестову культуру S. Aureus.Спектрофотометр SF26 використали в якості джерела випромінювання для встановлення впливу на S. Aureus в умовах LSPR наночастинок. Спектрофотометр SF26 має можливість ручного вибору довжини хвилі та інтенсивності випромінювання, що дозволило нам опромінити максимальний об'єм розчинів. Зразок опромінювали світлом з довжиною хвилі 380 нм, що відповідає резонансній частоті наночастинок у розчині. Смуга пропускання становила ±15 нм. Контрольну пробу зберігали за відсутності зовнішнього опромінення (у темряві) і в тих же умовах, що й опромінену. Зразки опромінювали протягом 110 хвилин. Після цього опромінені та контрольні зразки висівали на чашки Петрі з твердим живильним середовищем та інкубували в термостаті при 37 °C протягом 24 годин. Висіви опромінених і контрольних зразків порівнювали. Було виявлено відносне зменшення росту популяції бактерій S. Aureus у висіві опромінених зразків. Встановлено ефект посилення дії додаткового зовнішнього опромінення в умовах поверхневого плазмонного резонансу наночастинок (на 33 відсотки). Цей ефект зовнішнього освітлення автори пов'язують з фізичними (польовими) взаємодіями наночастинок і бактерій.Item Green Synthesis Methods of Nanostructures for Environmental and Biomedical Applications(Sumy State University, 2023) William, P.; Yawalkar, P.M.; Paithankar, D.N.; Pabale, A.R.; Kolhe, R.V.; Deshpande, N.«Зелений» синтез – це надійний, довготривалий і екологічно чистий процес виробництва різних матеріалів і наночастинок, таких як гібридні матеріали, біоінспіровані наночастинки, матеріали метал/оксид металу тощо. Екологічний синтез розглядається як важливий інструмент для зменшення негативних наслідків, пов’язаних із традиційними методами, процес синтезу наночастинок часто використовується в лабораторіях і на підприємствах. Використовуючи природні екстракти для нанорозмірних частинок металів і оксидів металів, таких як оксид міді (CuO), золото (Au), срібло (Ag) і оксид цинку (ZnO), в роботі викладені основні принципи та методи «зелених» методів синтезу. Крім того, нами розглянута роботу біологічних компонентів і важливих фітохімічних речовин, включаючи відновники та системи розчинників (включно з флавоноїдами, алкалоїдами, терпеноїдами, амідами та альдегідами). Розглянуто питання стосовно стабільності/токсичності наночастинок і відповідних методів інженерії поверхні для гарантування біосумісності. З точки зору антибактеріальної ефективності, каталітичного процесу, усунення барвників і забруднювачів, а також виявлення іонів важких металів, ці синтезовані сполуки потім були розглянуті на предмет їх потенціалу для відновлення навколишнього середовища. Таким чином, очікується, що синтез «зелених» матеріалів і наночастинок з використанням матеріалів і наночастинок, отриманих з біокомпонентів, буде широко використовуватися в екологічних і біомедичних додатках.Item Experimental Investigations on Copper-Based Nanoparticles for Energy Storage Applications(Sumy State University, 2023) Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; William, P.; Jawale, M.A.; Pawar, A.B.Швидкий розвиток ємнісних матеріалів можна пояснити впровадженням нових підходів до проектування та виробництва матеріалів для зберігання енергії. У цьому контексті численні наночастинки оксиду металу на основі графеye демонструють значний ємнісний потенціал. Крім того, графенові нанокомпозити, які містять електронодонорні включення, підвищують електронну важливість хімічних речовин. Використовуючи метод спільного осадження, наночастинки хроміту міді, імплантовані на оксид графену (CuCr2O4/GO), були сформовані золь-гель методом для отримання матеріалу, здатного служити ефективним середовищем зберігання енергії. Використовувася метод рентгеноструктурного аналізу, енергодисперсійна спектроскопія та електрохімічний аналіз. Нанокомпозит у готовому стані підходить для чутливого елемента накопичувача енергії, про що свідчить той факт, що найвища ємність 370,5 Fg1, яку можна було виміряти, відповідає водному електроліту 0.1 M H2SO4. Зроблено висновок, що нанокомпозитний матеріал CuCr2O4/GO відповідає вимогам до ефективних ємнісних матеріалів для зберігання енергії.